1、 项目项目4：整体叶轮五轴加工中心加工工艺编制及程序生成：整体叶轮五轴加工中心加工工艺编制及程序生成该零件由校企合作企业提供该零件由校企合作企业提供相关技术资料由企业提供相关技术资料由企业提供 4-1项目导入项目导入 项目来源：该零件图纸、技术要求等资料由校企合作项目来源：该零件图纸、技术要求等资料由校企合作企业提供，是来自企业的真实产品。由于叶轮叶片需要企业提供，是来自企业的真实产品。由于叶轮叶片需要五轴联动才能加工，故是典型五轴加工零件。五轴联动才能加工，故是典型五轴加工零件。 本本项目在教学中为提高教学效率、减少刀具消耗等，项目在教学中为提高教学效率、减少刀具消耗等，实训的毛坯采用铝件。
2、实训的毛坯采用铝件。图图2-4-1 2-4-1 整体叶轮三维图整体叶轮三维图整体叶轮实物图整体叶轮实物图4-2 项目教学目标项目教学目标【能力目标能力目标】通过完成整体叶轮五轴加工中通过完成整体叶轮五轴加工中心数控加工工艺制定，学生能运用数控加工心数控加工工艺制定，学生能运用数控加工工艺知识，根据数控加工工艺规范，能够制工艺知识，根据数控加工工艺规范，能够制定五轴加工中心加工工艺、操作使用五轴加定五轴加工中心加工工艺、操作使用五轴加工中心设备并能在工作中与人进行良好的沟工中心设备并能在工作中与人进行良好的沟通、合作。通、合作。 【知识目标知识目标】了解五轴加工中心工艺制定规了解五轴加工中心工艺
3、制定规范、五轴加工中心操作守则；掌握五轴联动数范、五轴加工中心操作守则；掌握五轴联动数控加工工艺制定方法、步骤、原则；掌握五轴控加工工艺制定方法、步骤、原则；掌握五轴加工中心设备操作、使用、维护、保养等相关加工中心设备操作、使用、维护、保养等相关知识；掌握五轴加工中心典型加工零件数控刀知识；掌握五轴加工中心典型加工零件数控刀具的选用和切削工艺参数选用等知识；掌握典具的选用和切削工艺参数选用等知识；掌握典型五轴加工零件工艺制定的基本知识。型五轴加工零件工艺制定的基本知识。 【素质目标素质目标】培养学生具有良好的爱岗培养学生具有良好的爱岗勤业、认真负责的职业道德，与人合作勤业、认真负责的职业道德，
4、与人合作、胜任工作的职业素质，时刻遵守安全、胜任工作的职业素质，时刻遵守安全制度、工艺规程的职业行为规范。制度、工艺规程的职业行为规范。 4-3项目教学内容及学生任务项目教学内容及学生任务：整体叶轮五轴：整体叶轮五轴加工中心数控加工工艺方案加工中心数控加工工艺方案制定制定 按照按照制定整体叶轮五轴加工中心数控加工工制定整体叶轮五轴加工中心数控加工工艺需完成任务的顺序，依次完成以下工作艺需完成任务的顺序，依次完成以下工作： 学生学生任务任务1 1：填写表：填写表2-4-12-4-1整体叶轮需加工部整体叶轮需加工部位及位及表面表面表表2-4-1 整体叶轮需加工部位及表面整体叶轮需加工部位及表面表表
5、2-4-9 学生任务学生任务1参考答案：整体叶轮需加工部位及表面参考答案：整体叶轮需加工部位及表面 学生学生任务任务2：确定整体叶轮毛：确定整体叶轮毛坯的种类、形状及尺寸坯的种类、形状及尺寸学生任务学生任务2参考答案：参考答案：本零件需要制作五轴加工用的包络毛坯，其制本零件需要制作五轴加工用的包络毛坯，其制作方法有两种：数控车削和数控铣削。作方法有两种：数控车削和数控铣削。毛坯准备：毛坯长毛坯准备：毛坯长100mm（零件高（零件高76.711mm，加工件夹持部分长，加工件夹持部分长20mm，加工余量，加工余量2 3mm），毛坯直径），毛坯直径220mm，毛坯去余量加工后尺寸，毛坯去余量加工后尺
6、寸为为208.26mm；在一端面中心位置钻孔并攻；在一端面中心位置钻孔并攻M10螺纹。本零件实训加工时采用铝合金毛坯。螺纹。本零件实训加工时采用铝合金毛坯。 学生学生任务任务3：填写表：填写表2-4-2整体整体叶轮加工表面的加工方法及刀路叶轮加工表面的加工方法及刀路生成方式生成方式表表2-4-2 整体叶轮加工表面的加工方法及刀路生成方式整体叶轮加工表面的加工方法及刀路生成方式表表2-4-10 学生任务学生任务3参考答案：整体叶轮加工表面的加工方法及刀路生成方式参考答案：整体叶轮加工表面的加工方法及刀路生成方式 学生任务学生任务4：填写整体叶轮加工：填写整体叶轮加工选用的设备及主要规格和技术参数
7、选用的设备及主要规格和技术参数学生任务学生任务4：选择四轴加工中心性能检验试件加工的设：选择四轴加工中心性能检验试件加工的设备参考答案备参考答案 因零件上有空间分布的叶片曲面等因零件上有空间分布的叶片曲面等表面，需五轴联动加工，故需选五表面，需五轴联动加工，故需选五轴加工中心加工，如图轴加工中心加工，如图2-4-2所示。所示。学生任务学生任务4参考答案：整体叶轮五轴数控加工选用的设备参考答案：整体叶轮五轴数控加工选用的设备五轴加工中心机床五轴加工中心机床 学生任务学生任务5：填写表：填写表2-4-3 整体叶整体叶轮加工选用的刀具及参数轮加工选用的刀具及参数表表2-4-3 整体叶轮加工选用的刀具
8、及参数整体叶轮加工选用的刀具及参数表表2-4-11学生任务学生任务5参考答案：整体叶轮数控加工选用的刀具及参考答案：整体叶轮数控加工选用的刀具及参数参数 表表2-4-4 整体叶轮数控加工合理的装夹方案整体叶轮数控加工合理的装夹方案 表表2-4-12 学生任务学生任务6参考答案：整体叶轮五轴加工中心加工合理的装夹方案参考答案：整体叶轮五轴加工中心加工合理的装夹方案 在五轴加工中心数控回转盘上安装专用夹具在五轴加工中心数控回转盘上安装专用夹具夹紧工件，工件以底部外圆柱面夹紧工件，工件以底部外圆柱面+底面为定位基底面为定位基准，底部中心准，底部中心M10螺纹锁紧。螺纹锁紧。 表表2-4-5 整体叶轮
9、数控加工的工步内容整体叶轮数控加工的工步内容表表2-4-13 学生任务学生任务7参考答案：整体叶轮数控加工的工步内容参考答案：整体叶轮数控加工的工步内容表表2-4-13 学生任务学生任务7参考答案：整体叶轮数控加工的工步内容参考答案：整体叶轮数控加工的工步内容表表2-4-6 整体叶轮数控加工工序卡片整体叶轮数控加工工序卡片表表2-4-14 学生任务学生任务8参考答案：整体叶轮数控加工工序卡片参考答案：整体叶轮数控加工工序卡片表表2-4-7 整体叶轮数控加工刀具卡片整体叶轮数控加工刀具卡片表表2-4-15 学生任务学生任务9参考答案：整体叶轮数控加工刀具卡片参考答案：整体叶轮数控加工刀具卡片 表
10、表2-4-8 整体叶轮五轴加工程序单整体叶轮五轴加工程序单表表2-4-16 学生任务学生任务10参考答案：整体叶轮五轴加工程序单参考答案：整体叶轮五轴加工程序单表表2-4-16 学生任务学生任务10参考答案：整体叶轮五轴加工程序单参考答案：整体叶轮五轴加工程序单4-4整体叶轮五轴数控加工程序生成整体叶轮五轴数控加工程序生成说明：模型文件必须保存到非说明：模型文件必须保存到非C盘的英文文件夹中，盘的英文文件夹中，否则模型文件不能打开。否则模型文件不能打开。通过通过UG软件中的菜单命令：软件中的菜单命令：编辑编辑 显示和隐藏显示和隐藏 全部显示全部显示，可以显示部件上绘制的所有曲面、曲线，可以显示
11、部件上绘制的所有曲面、曲线等图素等图素一、创建坐标系一、创建坐标系以叶轮上表面与叶轮轴线交点为数控加工以叶轮上表面与叶轮轴线交点为数控加工坐标系原点坐标系原点（1）执行菜单命令）执行菜单命令 文件文件 打开打开 ，在，在“打开打开”对话框中选对话框中选择叶轮实体模型文件择叶轮实体模型文件，打开的叶轮实体模，打开的叶轮实体模型如图型如图2-4-2所示。所示。图图2-4-2 图图2-4-3（2）在）在“工序工序导航器导航器”的空白处的空白处点击鼠标右键，弹点击鼠标右键，弹出右键菜单，选择出右键菜单，选择“几何视图几何视图”子菜子菜单项并左键单击，单项并左键单击，如图如图2-4-3所示。所示。（3）
12、在）在“工序工序导航器导航器-几何几何”页页面中鼠标左键双面中鼠标左键双击击MCS-MILL字字母图标，如图母图标，如图2-4-4所示。所示。图图2-4-4 （ 4 ） 在） 在 “ M i l l Orient”对话框中对话框中单击单击“CSYS对话框对话框”图标，如图图标，如图2-4-5所标示。所标示。图图2-4-5 图图2-4-6（5）弹出）弹出“CSYS”对话框对话框，类型设置为，类型设置为“动动态态”，如图，如图2-4-6所标示。所标示。（6）启用圆弧中）启用圆弧中心捕抓方式，将鼠标心捕抓方式，将鼠标靠近叶轮实体上表面靠近叶轮实体上表面小圆中心，如图小圆中心，如图2-4-7所示。所示
13、。图图2-4-7 （7）鼠标靠近）鼠标靠近叶轮实体上表面小叶轮实体上表面小圆中心并出现图圆中心并出现图2-4-7所示的画面后所示的画面后，单击鼠标左键，单击鼠标左键，此时屏幕如图此时屏幕如图2-4-8所示。所示。图图2-4-8 （8）鼠标左键双）鼠标左键双击图击图2-4-8所标示的所标示的ZM箭头，屏幕如图箭头，屏幕如图2-4-9所示。所示。图图2-4-9 图图2-4-10（9）单击）单击“CSYS”对话框中的对话框中的“确定确定”按按钮，退回到钮，退回到“Mill Orient（定向铣削）（定向铣削）”对话框界面，将安全设对话框界面，将安全设置选项设置为置选项设置为“自动平自动平面面”、安全
14、距离设置为、安全距离设置为“30”，如图，如图2-4-10所所示。示。（10）单击）单击“Mill Orient”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，创建按钮，创建的加工坐标系如图的加工坐标系如图2-4-11所示。所示。图图2-4-11 二、创建刀具二、创建刀具依据表依据表2-4-15 整体叶轮整体叶轮五轴数控加工刀具卡片，五轴数控加工刀具卡片，创建三把球形铣刀。创建三把球形铣刀。创建刀具创建刀具（1）单击创建刀具图标）单击创建刀具图标，弹出，弹出“创建刀具创建刀具”对话对话框，鼠标左键单击框，鼠标左键单击“BALL-MILL”图标，并图标，并将名称设置为将名称设置为“D12R6”图图2-4
15、-12（2）单击）单击“创建刀具创建刀具”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，按钮，并在并在“铣刀铣刀球头铣球头铣”对话对话框中设置相关参数：球直径框中设置相关参数：球直径设置为设置为12，锥角设置为，锥角设置为0，长度设置为长度设置为75，刀刃长度，刀刃长度设置为设置为50，刀刃设置为，刀刃设置为2，刀具号设置为刀具号设置为1。图图2-4-13（3）单击）单击“铣刀铣刀-球头球头铣铣”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，按钮，12球铣刀创建完球铣刀创建完毕。创建好的刀具显示在毕。创建好的刀具显示在“工序导航器工序导航器-机床机床”界面界面中，如图中，如图2-4-14所示。所示。图图2-4
16、-14（4）按照上述步骤，依次完成）按照上述步骤，依次完成8球铣刀、球铣刀、6球铣刀的创建。球铣刀的创建。8球铣刀的创建需要注意在球铣刀的创建需要注意在“铣铣刀刀-球头铣球头铣”对话框中设置：长度设对话框中设置：长度设置为置为60，刀具号设置为，刀具号设置为2。6球铣刀的创建需要注意在球铣刀的创建需要注意在“铣铣刀刀-球头铣球头铣”对话框中设置：长度设对话框中设置：长度设置为置为50，刀具号设置为，刀具号设置为3。三把球形。三把球形铣刀创建完毕后，在铣刀创建完毕后，在“工序导航器工序导航器-机床机床”界面均可显示。界面均可显示。图图2-4-15三、创建程序三、创建程序 根据零件加工需要，在软件
17、中分根据零件加工需要，在软件中分别创建叶轮通道粗加工程序、轮毂别创建叶轮通道粗加工程序、轮毂精加工程序、叶片半精加工程序、精加工程序、叶片半精加工程序、叶片精加工程序和叶根圆角精加工叶片精加工程序和叶根圆角精加工程序。程序。图图2-4-16（1）单击创建程序图标）单击创建程序图标，弹出，弹出“创建程序创建程序”对话对话框框类型：类型：ill_multi_blade程序：程序：PROGRAM名称：名称：BLADE_ROUGH具体如图具体如图2-4-16所示。所示。（2）依次单击）依次单击“创建程序创建程序”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮和按钮和“程序程序”对话框中的对话框中的“确定确定”按
18、按钮，名称为钮，名称为“BLADE_ROUGH”的叶轮通道的叶轮通道粗加工程序名创建完成。粗加工程序名创建完成。（3）按照相同的方法依次完成轮毂精加工）按照相同的方法依次完成轮毂精加工程序、叶片半精加工程序、叶片精加工程序和程序、叶片半精加工程序、叶片精加工程序和叶根圆角精加工程序名的创建工作。叶根圆角精加工程序名的创建工作。图图2-4-17上述程序在软件中对应的名上述程序在软件中对应的名称分别是：称分别是：HUB_FINISHBLADE_SEMI_FINISHBLADE_ FINISHBLEND_FINISH程序名创建完成后均显示在程序名创建完成后均显示在“工序导航器工序导航器-程序顺序程序
19、顺序”界面界面中，如图中，如图2-4-17所示。所示。图图2-4-18四、创建五轴加工用包络毛坯四、创建五轴加工用包络毛坯（1）执行菜单命令）执行菜单命令 开始开始 建模建模 ，将，将UG从加工界面转到建从加工界面转到建模界面。模界面。（2）在）在“部件导航器部件导航器”靠左靠左部位的空白处单击鼠标右键，弹部位的空白处单击鼠标右键，弹出右键菜单，并将出右键菜单，并将“时间戳记顺时间戳记顺序序”子菜单项前的子菜单项前的“”符号去符号去掉，如图掉，如图2-4-18所示。所示。（3）在曲线工具条中单击抽取曲）在曲线工具条中单击抽取曲线图标线图标 ，在，在“抽取曲线抽取曲线”对话框对话框中单击中单击“
20、边曲线边曲线”按钮，弹出按钮，弹出“单边单边曲线曲线”对话框。对话框。（4）将鼠标靠近叶轮某个叶片的上表面并点击选）将鼠标靠近叶轮某个叶片的上表面并点击选取较长的边缘曲线，如图取较长的边缘曲线，如图2-4-19所示，图所示，图2-4-20为局为局部放大视图。部放大视图。图图2-4-19图图2-4-20（5）依次两次点击）依次两次点击“确定确定”按钮，退出按钮，退出“抽抽取曲线取曲线”对话框，在叶轮上表面就抽取了一条对话框，在叶轮上表面就抽取了一条蓝色的边界线。蓝色的边界线。（6）执行菜单命令）执行菜单命令 编辑编辑 曲线曲线 修剪修剪 ，将鼠标靠近图，将鼠标靠近图2-4-20所示的边界曲线并用
21、鼠所示的边界曲线并用鼠标左键单击选择（特别注意选取曲线时鼠标点标左键单击选择（特别注意选取曲线时鼠标点击的部位应该靠近叶片前边缘曲线较短一侧，击的部位应该靠近叶片前边缘曲线较短一侧，如图如图2-4-21所示的大致位置），蓝色线条将变所示的大致位置），蓝色线条将变成绿色线条，具体如图成绿色线条，具体如图2-4-22所示。所示。图图2-4-21 点击的部位应该靠近叶片前边缘曲线较短一侧，桔点击的部位应该靠近叶片前边缘曲线较短一侧，桔色线条将变成绿色线条。色线条将变成绿色线条。图图2-4-22图图2-4-23（7）在）在“修剪曲修剪曲线线”对话框中单击对话框中单击“边界对象边界对象1”条条目下的选择
22、对象图目下的选择对象图标标 ，如图，如图2-4-23所所示。示。图图2-4-24 （8）在）在“点点”对话框中将类对话框中将类型设置为型设置为“点在曲线上点在曲线上”，用，用鼠标选取图鼠标选取图2-4-20所示的曲线所示的曲线（特别注意选取曲线时鼠标点（特别注意选取曲线时鼠标点击的部位应该靠近叶片前边缘击的部位应该靠近叶片前边缘曲线较短一侧，如图曲线较短一侧，如图2-4-21所所示的大致位置），将示的大致位置），将“点点”对对话框中的位置设置为话框中的位置设置为“弧长百弧长百分比分比”，将弧长百分比设置为，将弧长百分比设置为7.7，具体如图，具体如图2-4-24所示。所示。（9）单击）单击“点
23、点”对对话框中的话框中的“确定确定”按钮按钮，回到，回到“修剪曲线修剪曲线”对对话框，将输入曲线设置话框，将输入曲线设置为为“删除删除”，将曲线延，将曲线延伸段设置为伸段设置为“自然自然”，其它设置参见图其它设置参见图2-4-25所示。所示。图图2-4-25（1010）单击）单击“修剪曲线修剪曲线”对话框中的对话框中的“确确定定”按钮，曲线完成修剪，短部分的线段被按钮，曲线完成修剪，短部分的线段被删除而长部分的线段被保留。删除而长部分的线段被保留。（1111）在曲线工具条中单击抽取曲线图标）在曲线工具条中单击抽取曲线图标“ ”“ ”，在，在“抽取曲线抽取曲线”对话框中单击对话框中单击“边曲线边
24、曲线”按钮，弹出按钮，弹出“单边曲线单边曲线”对话框。对话框。图图2-4-26（12）将鼠标靠近叶）将鼠标靠近叶片的后缘处并点击鼠标片的后缘处并点击鼠标左键选取边缘曲线，如左键选取边缘曲线，如图图2-4-26所示。所示。（13）依次两次点击）依次两次点击“确定确定”按钮，退出按钮，退出“抽取曲线抽取曲线”对话框，在对话框，在叶片后缘处又抽取了一叶片后缘处又抽取了一条桔色的边界线。条桔色的边界线。（14）在曲线工具条中单击）在曲线工具条中单击绘制直线图标绘制直线图标“ ”，并用鼠，并用鼠标捕捉图标捕捉图2-4-27所示直线的端所示直线的端点。垂直拖动鼠标，使新绘制点。垂直拖动鼠标，使新绘制的直线
25、垂直，并在直线旁边出的直线垂直，并在直线旁边出现现“Z”，将长度设置为，将长度设置为“-14.344”，在键盘上按回车键，在键盘上按回车键，在，在“直线直线”对话框中单击对话框中单击“确定确定”按钮完成直线的绘制按钮完成直线的绘制图图2-4-27图图2-4-28（1515）在曲线工具条中单击绘制直线图标，在）在曲线工具条中单击绘制直线图标，在“直直线线”对话框中单击对话框中单击“起点选项起点选项”下选择对象的图标下选择对象的图标 ，如图如图2-4-282-4-28所示所示A A处。处。图图2-4-29在在“点点”对话框中将对话框中将类型设置为类型设置为“终点终点”，并用鼠标选取长直线的并用鼠标
26、选取长直线的上端，如图上端，如图2-4-29所示所示，从而捕捉到直线的一，从而捕捉到直线的一个端点，单击个端点，单击“点点”对对话框中的话框中的“确定确定”按钮按钮，退回到，退回到“直线直线”对话对话框。框。（16）在）在“直线直线”对话对话框中单击框中单击“终点选项终点选项”下下选择对象的图标选择对象的图标 ，如图，如图2-4-28所示所示B处。处。在在“点点”对话框中将对话框中将“输出坐标输出坐标”项下的参考设项下的参考设置为置为“WCS”，XC设置设置为为0，YC设置为设置为0，ZC设设置为置为-3.21，如图，如图2-4-30所示。所示。图图2-4-30（17）依次两次单击）依次两次单
27、击“确定确定”按钮，退出按钮，退出“点点”和和“直线直线”对话框，创建的直线如图对话框，创建的直线如图2-4-31所示。所示。图图2-4-31（18）在特征工具条中单击）在特征工具条中单击回转图标回转图标“ ”，用鼠标选取，用鼠标选取图图2-4-31所示的四条线段（三所示的四条线段（三条直线段和一条曲线段），在条直线段和一条曲线段），在“回转回转”对话框中将指定矢量对话框中将指定矢量设置为设置为“ZC”，指定点设置，指定点设置为为“圆弧中心圆弧中心”，并用鼠标靠，并用鼠标靠近叶轮上表面小圆中心，捕捉近叶轮上表面小圆中心，捕捉上表面小圆的圆心点，如图上表面小圆的圆心点，如图2-4-32所示。所示
28、。图图2-4-32（19）在）在“回转回转”对话框中将开始角度对话框中将开始角度设置为设置为“0”，结束，结束角度设置为角度设置为“360”，体类型设置为，体类型设置为“实实体体”，具体如图，具体如图2-4-33所示。所示。图图2-4-33（20）单击）单击“确定确定”按钮，退出按钮，退出“回转回转”对话框，旋对话框，旋转实体创建完成，如图转实体创建完成，如图2-4-34所示。所示。图图2-4-34（21）在特征工具条中单击偏置图标）在特征工具条中单击偏置图标“ ”，在，在“偏置面偏置面”对话框中将偏置设置为对话框中将偏置设置为0.5，用鼠标选取图，用鼠标选取图2-4-35所示旋转体的上表面，
29、并保证箭头朝上。所示旋转体的上表面，并保证箭头朝上。（22）单击）单击“确定确定”按钮，退出按钮，退出“偏置面偏置面”对话框对话框，完成实体偏置。，完成实体偏置。图图2-4-35图图2-4-36（23）执行菜单命令）执行菜单命令 插入插入 曲线曲线 直线和圆直线和圆弧弧 圆（圆心圆（圆心-半径）半径），打开圆心捕捉器按钮，用，打开圆心捕捉器按钮，用鼠标捕捉叶轮上表面小圆的圆心，并将半径设置为鼠标捕捉叶轮上表面小圆的圆心，并将半径设置为46，具体如图，具体如图2-4-36所示。在键盘上按回车键，完成直所示。在键盘上按回车键，完成直径为径为92圆的创建。圆的创建。（24）在特征工具条中单击拉伸图标
30、）在特征工具条中单击拉伸图标“ ”，并用，并用鼠标选取步骤（鼠标选取步骤（23）创建的）创建的92圆曲线，保证拉伸箭圆曲线，保证拉伸箭头朝下（如果不朝下，可在头朝下（如果不朝下，可在“拉伸拉伸”对话框中点击对话框中点击“反向反向”按钮），如图按钮），如图2-4-37所示。所示。图图2-4-37图图2-4-38（25）在）在“拉伸拉伸”对话框中将开始距离对话框中将开始距离设置为设置为“0”，结束距，结束距离设置为离设置为“5”，布尔，布尔设置为设置为“求和求和”，如，如图图2-4-38所示。所示。图图2-4-39（2626）单击）单击“确定确定”按钮，退出按钮，退出“拉伸拉伸”对话框，完对话框，
31、完成实体拉伸和实体求和。成实体拉伸和实体求和。（2727）将叶轮零件隐藏，在屏幕上只显示旋转实体。）将叶轮零件隐藏，在屏幕上只显示旋转实体。（2828）执行菜单命令）执行菜单命令 编辑编辑 对象显示对象显示 ，用鼠标，用鼠标选取屏幕上的旋转实体，如图选取屏幕上的旋转实体，如图2-4-392-4-39所示。所示。图图2-4-40（2929）单击）单击“类类选择选择”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，将按钮，将“编辑对象显示编辑对象显示”对话框中的透明度对话框中的透明度游标拖动至游标拖动至6060，如，如图图2-4-402-4-40所示。所示。图图2-4-41（3030）单击）单击“编辑对象显
32、示编辑对象显示”对话框中的对话框中的“确定确定”按按钮，包络毛坯变成了透明显示，如图钮，包络毛坯变成了透明显示，如图2-4-412-4-41所示。所示。（3131）执行菜单命令）执行菜单命令 编辑编辑 显示和隐藏显示和隐藏 全全部显示部显示 ，至此包络毛坯创建完成。，至此包络毛坯创建完成。五、创建部件及几何体五、创建部件及几何体利用利用UGUG编程软件对整体叶轮进行五轴联动数控编程必编程软件对整体叶轮进行五轴联动数控编程必须 要 创 建 部 件须 要 创 建 部 件 W O R K P I E C EW O R K P I E C E 和 部 件 下 的 几 何 体和 部 件 下 的 几 何
33、体MULTI_BLADE_GEOMMULTI_BLADE_GEOM，在，在UGUG软件中构建整体叶轮部件和几软件中构建整体叶轮部件和几何体的具体步骤如下：何体的具体步骤如下：（1 1）执行菜单命令）执行菜单命令 开始开始 加工加工 ，将，将UGUG从建模从建模界面转到加工界面。界面转到加工界面。（2 2）在）在“工序导航器工序导航器”的空白处点击鼠标右键，弹的空白处点击鼠标右键，弹出右键菜单，选择出右键菜单，选择“几何视图几何视图”子菜单项并左键单击，子菜单项并左键单击，界面转到界面转到“工序导航器工序导航器几何几何”。（3 3）在）在“工序导航器工序导航器几何几何”界面中鼠标界面中鼠标左键双
34、击左键双击“WORKPIECE”WORKPIECE”字母图标，在字母图标，在“铣削铣削几何体几何体”对话框中单击指定毛坯图标对话框中单击指定毛坯图标“ ”“ ”，用鼠标选取透明包络毛坯，单击，用鼠标选取透明包络毛坯，单击“毛坯几何毛坯几何体体”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，退回到按钮，退回到“铣削铣削几何体几何体”对话框界面。对话框界面。（4 4）执行菜单命令）执行菜单命令 编辑编辑 显示和隐显示和隐藏藏 隐藏隐藏 ，选取透明包络毛坯，将毛坯，选取透明包络毛坯，将毛坯实体隐藏。实体隐藏。图图2-4-42（5 5）在）在“铣削几何体铣削几何体”对话框中单击指定部件图标对话框中单击指定部件
35、图标“ ”“ ”，弹出，弹出“部件几何体部件几何体”对话框，将选择方式设对话框，将选择方式设置为置为“没有选择过滤器没有选择过滤器”，如图，如图2-4-422-4-42所示。所示。图图2-4-43（6 6）利用鼠标框选屏幕中所有的叶轮片体，如图）利用鼠标框选屏幕中所有的叶轮片体，如图2-2-4-434-43所示。依次两次单击所示。依次两次单击“确定确定”按钮，分别退出按钮，分别退出“部部件几何体件几何体”对话框和对话框和“铣削几何体铣削几何体”对话框，至此完成对话框，至此完成整体叶轮部件的创建。整体叶轮部件的创建。（7）在刀具工具条中单击）在刀具工具条中单击创建几何体图标创建几何体图标“ ”，
36、在，在“创建几何体创建几何体”对话框中，对话框中，类型：类型：mill_multi_blade几何体子类型：几何体子类型：MULTI_BLADE_GEOM几何体：几何体：WORKPIECE如图如图2-4-44所示。所示。图图2-4-44（8）单击）单击“创建几何体创建几何体”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮按钮，在，在“多叶片几何体多叶片几何体”对话框中单击指定叶毂图标对话框中单击指定叶毂图标“ ”，用鼠标依次选取叶轮当中的，用鼠标依次选取叶轮当中的9块叶毂曲面，如图块叶毂曲面，如图2-4-45所示。单击所示。单击“Hub 几何体几何体”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，退回到按钮，退
37、回到“多叶片几何体多叶片几何体”对话框界面对话框界面图图2-4-45图图2-4-46（9）在）在“多叶片几何体多叶片几何体”对话框中单击指定叶片图标对话框中单击指定叶片图标“ ”，用鼠标选取某一个，用鼠标选取某一个叶片的侧面和上表面（共两叶片的侧面和上表面（共两个曲面），如图个曲面），如图2-4-46所示所示。单击。单击“Blade 几何体几何体”对对话框中的话框中的“确定确定”按钮，退按钮，退回到回到“多叶片几何体多叶片几何体”对话对话框界面。框界面。 图图2-4-47（10）在）在“多叶片几何体多叶片几何体”对话框中单击指定叶根圆对话框中单击指定叶根圆角图标角图标“ ”，用鼠标选取，用鼠标
38、选取相同叶片的叶根圆角曲面，相同叶片的叶根圆角曲面，总共只需选择总共只需选择1个曲面，如图个曲面，如图2-4-47所示。单击所示。单击“Blade Blend 几何体几何体”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，退回到按钮，退回到“多多叶片几何体叶片几何体”对话框界面。对话框界面。图图2-4-48（11）通过执行菜单命）通过执行菜单命令，将隐藏的透明包络毛令，将隐藏的透明包络毛坯显示出来。在坯显示出来。在“多叶片多叶片几何体几何体”对话框中单击指对话框中单击指定包覆图标定包覆图标“ ”，用，用鼠标选取透明包络毛坯的鼠标选取透明包络毛坯的圆弧大曲面（总共只需选圆弧大曲面（总共只需选择择1个曲面）
39、，如图个曲面），如图2-4-48所示。所示。单击单击“Shroud 几何几何体体”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，退回到按钮，退回到“多叶多叶片几何体片几何体”对话框界面对话框界面。在。在“多叶片几何体多叶片几何体”对话框中设置叶片总数对话框中设置叶片总数为为“9”，具体如图，具体如图2-4-49所示。所示。图图2-4-49（12）单击）单击“多叶片几何体多叶片几何体”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，多叶片几何体的四个几何体全部创建完成。按钮，多叶片几何体的四个几何体全部创建完成。六、创建五轴数控加工程序六、创建五轴数控加工程序1叶轮通道粗加工程序编制叶轮通道粗加工程序编制粗加工零
40、件时铣削力都比较大，所以粗加工程序一般粗加工零件时铣削力都比较大，所以粗加工程序一般不考虑安排在五轴联动加工中心上。对于复杂的整体叶不考虑安排在五轴联动加工中心上。对于复杂的整体叶轮零件，由于叶轮通道结构非常复杂，其粗加工程序无轮零件，由于叶轮通道结构非常复杂，其粗加工程序无法安排在三轴数控铣床上完成，所以叶轮通道粗加工程法安排在三轴数控铣床上完成，所以叶轮通道粗加工程序也必须利用五轴联动加工中心设备来完成。序也必须利用五轴联动加工中心设备来完成。（1 1）在刀具工具条中单击）在刀具工具条中单击创建工序图标创建工序图标“ ”“ ”类型：类型：mill_multi_blademill_multi
41、_blade工序子类型：工序子类型：MULTI_BLADE_ROUGHMULTI_BLADE_ROUGH程序：程序：BLADE_ROUGHBLADE_ROUGH刀具：刀具：D12R6D12R6几何体：几何体：MULTI_BLADE_GEOMMULTI_BLADE_GEOM方法：方法：MILL_ROUGHMILL_ROUGH如图如图2-4-502-4-50所示所示图图2-4-50（2）单击）单击“创建工序创建工序”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，弹出按钮，弹出“多叶片粗加工多叶片粗加工”对话框。对话框。单击单击“多叶片粗加工多叶片粗加工”对话框中对话框中“驱动方法驱动方法”项目下叶片粗加工
42、的编辑图标项目下叶片粗加工的编辑图标“ ”，弹，弹出出“叶片粗加工驱动方法叶片粗加工驱动方法”对话框。对话框。图图2-4-51 （3 3）在）在“叶片粗加工驱动叶片粗加工驱动方法方法”对话框中：对话框中：叶片边缘点：沿叶片方向叶片边缘点：沿叶片方向相切延伸：相切延伸：50%50%刀具刀具后缘边定义：与前缘相同后缘边定义：与前缘相同切削模式：往复上升切削模式：往复上升切削方向：逆铣切削方向：逆铣步距：恒定步距：恒定最大距离：最大距离：30%30%刀具刀具如图如图2-4-512-4-51所示所示（4 4）单击）单击“叶片粗加工驱动方法叶片粗加工驱动方法”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，退回到
43、按钮，退回到“多叶片粗加工多叶片粗加工”对话框界对话框界面。单击面。单击“刀轨设置刀轨设置”项目下切削层图标项目下切削层图标“ ”“ ”，在，在“切削层切削层”对话框中将深度模式设置为对话框中将深度模式设置为“从包从包覆插补到叶毂覆插补到叶毂”，范围深度设置为，范围深度设置为“指定指定”，切削，切削数设置为数设置为“15”15”（特别说明：运行的计算机内存应（特别说明：运行的计算机内存应足够大，建议不小于足够大，建议不小于4G,4G,如果计算机内存小于如果计算机内存小于4G4G，则建议切削数设置为则建议切削数设置为“2”2”，否则计算机在生成程，否则计算机在生成程序时会报错而无法产生切削刀轨）
44、，起始设置为序时会报错而无法产生切削刀轨），起始设置为“0”0”，终止设置为，终止设置为“100”100”，如图，如图2-4-522-4-52所示。所示。图图2-4-52“切削层切削层”对话框对话框图图2-4-53（5 5）单击）单击“刀轨设置刀轨设置”项目项目下切削参数图标下切削参数图标“ ”“ ”在在“切削参数切削参数”对话框对话框“余余量量”页中页中叶片余量：叶片余量：0.350.35叶毂余量：叶毂余量：0.350.35其它参数采用默认值其它参数采用默认值如图如图2-4-532-4-53所示所示图图2-4-54（6 6）在）在“切削参数切削参数”对话框对话框“刀轴控制刀轴控制”页中将最页
45、中将最大刀轴更改设置为大刀轴更改设置为“180”180”，将叶片最大滚动角设置为，将叶片最大滚动角设置为“30”30”，其它参数采用默认设置，如图，其它参数采用默认设置，如图2-4-542-4-54所示。所示。图图2-4-55（7 7）单击非切削移动图标）单击非切削移动图标“ ”“ ”，在，在“进刀进刀”页中页中将进刀类型设置为将进刀类型设置为“圆弧圆弧垂直于刀轴垂直于刀轴”，半径设置为，半径设置为“50 %50 %刀具刀具”，其它参数如图，其它参数如图2-4-552-4-55所示。所示。图图2-4-56（8 8）在）在“非切削移动非切削移动”对话框对话框“更多更多”页中勾选页中勾选“碰撞检查
46、碰撞检查”项，如图项，如图2-4-562-4-56所示。所示。操作操作生成：生成刀具轨迹生成：生成刀具轨迹【确定确定】生成有效。生成有效。按上述步骤可生成分度按上述步骤可生成分度40粗加工粗加工9个个小平面、过渡曲面和圆柱面的粗加工程小平面、过渡曲面和圆柱面的粗加工程序。在工序导航器中右键选中全部序。在工序导航器中右键选中全部9个个加工程序加工程序刀轨刀轨确认确认出现刀轨可视出现刀轨可视化界面，可化界面，可2D、3D仿真加工。仿真加工。（9）进给率和速度请读者按）进给率和速度请读者按照自己确定的工艺参数进行设照自己确定的工艺参数进行设置置在在“多叶片粗加工多叶片粗加工”对话框对话框的下方单击程
47、序生成图标的下方单击程序生成图标“ ”，待计算机运算，刀轨生成，待计算机运算，刀轨生成完毕如图完毕如图2-4-57所示，单击所示，单击“多多叶片粗加工叶片粗加工”对话框中的对话框中的“确确定定”按钮，至此已完成叶轮一按钮，至此已完成叶轮一个通道粗加工轨迹的生成。个通道粗加工轨迹的生成。图图2-4-57图图2-4-58（1010）在）在“工序导工序导航器航器程序顺序程序顺序”界面中左键选中刚界面中左键选中刚生成的程序，如图生成的程序，如图2-4-582-4-58所示。将鼠所示。将鼠标放置在图标放置在图2-4-582-4-58所标示蓝色区域并所标示蓝色区域并单击鼠标右键，弹单击鼠标右键，弹出右键菜
48、单。出右键菜单。图图2-4-59（11）在右键菜单中依次选择）在右键菜单中依次选择“对象对象”“变换变换”，如图，如图2-4-59所示，并单击所示，并单击“变换变换”菜单。菜单。图图2-4-60在在“变换变换”对话框中将类型设置为对话框中将类型设置为“绕直线旋转绕直线旋转”，直线方法设置为，直线方法设置为“点和矢量点和矢量”，指定点设置为，指定点设置为“圆圆弧中心弧中心”，并用鼠标捕捉叶轮上表面小圆的圆心，指，并用鼠标捕捉叶轮上表面小圆的圆心，指定矢量设置为定矢量设置为“ZC”,ZC”,此时屏幕如图此时屏幕如图2-4-602-4-60所示。所示。图图2-4-61（1212）在）在“变换变换”对
49、话框中继续将角度对话框中继续将角度设置为设置为“40”40”，结果，结果设置为设置为“复制复制”，非，非关联副本数设置为关联副本数设置为“8”8”，如图，如图2-4-612-4-61所示。所示。图图2-4-62（1313）单击）单击“变换变换”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，屏按钮，屏幕如图幕如图2-4-622-4-62所示，叶轮其余通道粗加工程序被成功所示，叶轮其余通道粗加工程序被成功复制，至此叶轮所有通道粗加工程序编制完成。复制，至此叶轮所有通道粗加工程序编制完成。2轮毂精加工程序编制轮毂精加工程序编制（1）在刀具工具条中单击创建工序图标）在刀具工具条中单击创建工序图标类型：类型：m
50、ill_multi_blade工序子类型：工序子类型：HUB_FINISH程序：程序：HUB_FINISH刀具：刀具：D8R4几何体：几何体：MULTI_BLADE_GEOM方法：方法：MILL_FINISH（2）单击）单击“创建工序创建工序”对话框中的对话框中的“确定确定”按钮，弹出按钮，弹出“叶毂精加工叶毂精加工”对话对话框。单击框。单击“驱动方法驱动方法”项目下叶毂精加项目下叶毂精加工的编辑图标工的编辑图标“ ”，弹出，弹出“叶毂精加叶毂精加工驱动方法工驱动方法”对话框。对话框。（3）在）在“叶毂精加工驱动叶毂精加工驱动方法方法”对话框中对话框中叶片边缘点：沿叶片方向叶片边缘点：沿叶片方
