某型发动机叶片的数控编程和仿真加工
某型发动机叶片的数控编程和仿真加工
摘要： 以某型发动机叶片为研究对象， 对该零件进行结构加工工艺分析， 制定合理的加工工
艺卡， 利用 UG NX 软件的 CAM 功能实现了该零件的数控编程和仿真加工， 通过虚拟加工过
程仿真检查刀具与工件间的过切和欠切， 刀具、零件之间的干涉现象， 得到了正确的刀路轨
迹以及用于加工的数控 NC 程序和后处理文档。提高了工作效率， 降低了生产成本， 并为此
类零件数控程序的编制提供了参考依据。
关键词： 叶片； UG CAM; 多轴加工；
发动机叶片由于用途不同、所处的环境不同导致其大小不同，但是所有的叶片都很薄，加工时
容易变形。为了保证叶片能在极端环境下稳定长时间工作，其生产往往采用锻造后再数控铣进
行精加工。数控铣采用多轴联动铣削，装夹简单方便并且加工后的变形很小。
UG NX 软件的 CAM 模块可以在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关，用
户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行修改。该模块修改灵活，能够有
效地解决复杂零件数控加工手动编程效率低、可靠性差等问题。图 1所示是利用 UG NX 软件
进行 CAM 编程的一般步骤。
本文以某型发动机叶片为例，详细介绍了利用 UG NX 软件进行数控编程和仿真加工的具体过
程，具有一定的参考价值。
1 零件 UG CAM 编程
1.1 加工工艺分析
该零件的加工内容主要包括叶片顶面、侧面，叶根面和底座，粗糙度要求 Ra3.2.零件毛坯为航
空铝材，毛坯采用锻造成形，底座侧面已经加工到位，其他面留有 2mm 余量。采用平口钳将
零件毛坯装夹在立式五轴联动机床上，将 UG NX CAM 编程的程序导入后实现零件的加工。
首先对零件进行几何分析得到最小内凹圆弧半径为 R3（加工该圆角面时刀具参考半径不得大
于3mm ）。
通过分析零件的几何特征，制定合理的加工工艺方案，确定合适的工艺参数，根据由粗到精的
加工原则制定如表 1所示的加工工艺表。使用不同型号的铣刀加工该零件至满足图纸要求。该
叶片高度较高且有内凹面，且较薄，故采用五轴加工可变轮廓铣铣削以减少刀具干涉导致过切
与变形。
1.2 编制加工程序
首先设置加工环境。根据工艺分析结果，进入 UG 软件加工模块，对 CAM 加工环境进行选
择。该零件主要利用 UG CAM 中的可变轮廓铣功能完成零件的数控加工编程，因此在【加工
环境】对话框中选择相对应的配置【cam general】和设置【millmulti-axis 】。
创建父节点组。创建父节点组是数控加工编程过程中非常重要的环节，在父节点组所做的设置
可以自动继承到子节点中。在编程之前，需要设置工件坐标系、加工坐标系、安全平面等。选
择【几何视图】进入【MCS 】界面，依次设定加工坐标系、安全平面等。
设置几何体。双击 MCS 下拉菜单中的WORKPIECE 弹出【铣削几何体】对话框，单击指定毛
坯后的图标，弹出【毛坯几何体】对话框，选择预先在建模模块创建好的毛坯，完成铣削几何
体的设置。
摘要：
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某型发动机叶片的数控编程和仿真加工摘要：以某型发动机叶片为研究对象，对该零件进行结构加工工艺分析，制定合理的加工工艺卡，利用UGNX软件的CAM功能实现了该零件的数控编程和仿真加工，通过虚拟加工过程仿真检查刀具与工件间的过切和欠切，刀具、零件之间的干涉现象，得到了正确的刀路轨迹以及用于加工的数控NC程序和后处理文档。提高了工作效率，降低了生产成本，并为此类零件数控程序的编制提供了参考依据。关键词：叶片；UGCAM;多轴加工；发动机叶片由于用途不同、所处的环境不同导致其大小不同，但是所有的叶片都很薄，加工时容易变形。为了保证叶片能在极端环境下稳定长时间工作，其生产往往采用锻造后再数控铣进行精加工...
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作者：闻远设计
分类：非标机械电气自动化
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