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零件四联动数控加工应用


 数控加工是一种可编程的柔性加工方法。数控机床正向着高速、高精、高柔性、复合化的方向发展,其费用相对较高,故适用于精度高,形状复杂的零件的加工,而叶片零件公差带小,其型面多为复杂的空间曲面,需要制造专用的工装夹具,成批量生产要求精确复制,一直是数控加工的应用对象。四轴联动加工技术主要应用于加工具有较为复杂曲面的工件,与三轴联动加工相比,四轴联动加工可以加工出更高质量、更复杂的曲面,主要适用于飞机、模具、汽车等行业的特殊加工,目前已经普及国产四坐标机床。如下左图所示四坐标立式NC机床是在三个线性平动轴的基础上增加一旋转轴。来看,其叶身型面部分为复杂的空间曲面,各部分的曲率、扭转变化较大,是典型的薄壁件。由于其为动力等装置的重要部件,工作条件较为恶劣,对零件本身的精度和质量提出的很高的要求。型面的加工质量直接影响其工作性能,从而可能影响整机的性能。叶片的材料要求有很高的质量—强度比,加工中难切削,切削抗力大,引起的变形也大。由于其截面形状,在叶盆和叶背方向上抵抗变形的能力也不同,进排边缘处又较薄,加工中的形变很复杂。对数控加工提出了很高的要求。在实际加工中,多采用以下的加工流程,Mastercam是美国CNC Software公司开发的一套CAD/CAM 软件,最早的版本为V3.0,可用于DOS。由于其诞生较早,兼具CAD软件和CAM软件的重要功能,发展至今无疑是CAD/CAM软件中的一枝奇葩,有很高的市场占有率。软件的CAD功能可以绘制2D和3D图形,构建自由曲面的功能更是远远胜于同类的CAD软件;软件的CAM功能方便直观,可以直接在点、线、曲面、实体上产生刀轨,其后置处理文件是一种用户回答式的自由修改文件,默认的后置处理文件Mpfan.pst与FANUC控制系统的NC机床无缝集成。
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