引言

　　目前大多數(shù)多軸聯(lián)動加工機(jī)床是五軸數(shù)控機(jī)床，而利用多軸機(jī)床加工零件，特別是諸如航空發(fā)動機(jī)葉輪類零件的數(shù)控加工、必須使用CAM軟件生成的程序。目前國外一般應(yīng)用整體葉輪類的五坐標(biāo)加工專用軟件，主要有美國NREC公司的MAX-5、MAXAB葉輪加工專用軟件，瑞士Starrag數(shù)控機(jī)床所帶的整體葉輪加工模塊，還有Hypermill、Powermill等專用的葉輪加工軟件。此外，一些通用的軟件如：NX、CATIA、CREO等也可用于整體葉輪加工。目前，國內(nèi)只有少數(shù)幾家企業(yè)可以加工整體葉輪類零件，而且工藝水平距國際先進(jìn)水平尚有很大差距。筆者所在單位利用引進(jìn)的NX5.0 CAD/CAM軟件，在德瑪吉DMU50V五軸機(jī)床上加工航空發(fā)動機(jī)整體葉輪類零件取得較好的效果。

1 零件工藝性分析

　　零件工藝性分析是根據(jù)零件的工程圖或3D圖所提供的各特征元素，選擇最合理加工設(shè)備、加工刀具以及安全、可靠的工藝裝備來確定合理的加工方法。

　　圖1為航空噴氣發(fā)動機(jī)葉輪類零件，該零件材料為鋁合金，主要的特征為15個空氣導(dǎo)流槽，該類槽形狀復(fù)雜，必須使用五軸加工中心加工。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備條件，決定采用德瑪吉DMU50V五軸機(jī)床加工，并利用NX5.0CAM軟件編制加工程序。

2 零件加工編程難點

　　通過零件工藝性能的分析，該零件的五軸銑編程加工的難點集中在以下幾個方面：

　?。?）該零件需要在一次裝夾中完成零件15個空氣導(dǎo)流槽的加工，如果直接用NX5.0五軸功能編程，將超出DMU50V的轉(zhuǎn)動行程，這樣導(dǎo)致最后零件無法加工。因此我們在加工側(cè)面曲面時將刀軸的前傾角設(shè)置為-5°，這樣就保證了加工的可行性。

　?。?）利用NX5.0將零件加工程序編制出來之后，并不能將這些程序數(shù)據(jù)直接用來進(jìn)行零件的加工，還要將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成機(jī)床能夠識別的程序，這個過程就是后處理。

　　對于大多數(shù)CAD/CAM軟件來說，都帶有自己的后處理程序，但這些后處理程序一般是通用的，并不能滿足所有機(jī)床的需要，特別是類似DMU50V這種斜雙轉(zhuǎn)臺的五軸加工中心，就有必要制作適合自身的專用后處理程序。

　　后處理制作對技術(shù)人員綜合能力要求很高，對于DMU50V這種斜雙轉(zhuǎn)臺的五軸加工中心來說，可使用NX5.0軟件的Post-builder工具和TCL(Tool Command Language)語言來制作其專用后處理程序。

在使用TCL語言制作后處理時的技術(shù)要點是在proc PB_CMD_init_pivot_offsets 文件后應(yīng)加入如下程序：

3 生成加工程序

用CAM編程后，應(yīng)生成機(jī)床可識別的程序，生成的的加工程序（部分）如下：

4 程序驗證（首件驗證）

利用NX5.0生成的程序，經(jīng)過首件切削試驗，可以根據(jù)實際驗證的內(nèi)容，如干涉、經(jīng)過區(qū)域，刀具、工件和夾具的剛度和彈性變形情況，以及刀具的磨損情況等因素進(jìn)行必要的處理和調(diào)整。對于加工誤差應(yīng)分析產(chǎn)生的原因并予以修正，以便最終滿足零件的要求。

經(jīng)過18小時的試加工，終于完成了對零件的加工。

5 結(jié)論

　　近年來，我國的葉輪類零件的機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展非常快。雖然該類零件數(shù)控加工的最好選擇是Hypermill、Powermill等專用的葉輪加工軟件和雙轉(zhuǎn)臺五軸加工中心，但是基于目前企業(yè)的實際條件，選用了NX5.0軟件設(shè)計合理的加工步驟，編制了五軸聯(lián)動的加工程序及基于NX5.0的DMU50V的專用后處理程序，成功加工出這個比較復(fù)雜的零件，實際應(yīng)用效果良好。在實施過程中應(yīng)注意以下幾點：

　　①沒有任何兩臺五軸加工中心的后處理程序是相同的，因為即使是同型號的機(jī)床，其結(jié)構(gòu)參數(shù)也是不同的，如DMU50V加工中心其擺動回轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)臂在Y軸上的尺寸就有差異。這就要根據(jù)機(jī)床說明書或測出其具體尺寸，再作后處理程序。但是同型號五軸機(jī)床的后處理程序可以通過技術(shù)處理后使用。

　?、谠谑褂梦遢S加工中心加工零件時，除了有夾具裝夾外，都應(yīng)該先將零件裝夾后，測量出具體位置。然后調(diào)整零件的原點坐標(biāo)，與機(jī)床一致后才能做后處理程序進(jìn)行加工。

　?、塾捎谖遢S加工中心的剛性不如三軸數(shù)控機(jī)床，因此不宜用五軸加工中心做粗加工。在加工零件時，為了提高加工效率，盡可能使用高速加工的一些功能，如圓弧進(jìn)刀等。

　?、軝C(jī)床精度應(yīng)該定期檢測，如果發(fā)生擺動回轉(zhuǎn)工作臺或翻轉(zhuǎn)工作臺尺寸發(fā)生變化，要作相應(yīng)的調(diào)整。