基于PowerMill的机械增压器螺旋转子四轴加工技术

《基于PowerMill的机械增压器螺旋转子四轴加工技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于PowerM订1的机械增压器螺旋转子四轴加工技术柯文场康晓崇集美工业学校摘要：文章以罗茨泵内部转子的四轴联动加工为例，通过研究螺旋转子的成型规律，以PowerM订1软件为平台，在罗茨泵的转子三维模型基础上，利用PowerM订1多轴加工策略和刀具路径的旋转复制功能、驱动曲线得到最佳的刀具路径，介绍了PowerMill四轴数控加工的方法与技巧。提出采用多轴加工，能简化工艺工装,降低由于操作误差对产品精度的影响，缩短加工时间并获得更好的加工表面质量。关键词:螺旋转子;PowerMill;四轴联动数控加工;作者简介：柯文场（1981-）

2、，男，福建晋江人，讲师，主要从事数控加工及模具制造技术的教学工作。收稿日期：2017-09-19Received：2017-09-191引言PowerMill软件是美国Autodesk公司出品的功能强人，加工策略丰富的数控加工编程软件系统。软件采用全新的屮文Windows用户界面，提供了完善的多轴加工策略。能对2~5轴的数控加工包括刀柄、刀具进行完整的干涉检查与排除，具有集成一体的加工实体仿真功能，方便用户在加工前了解整个加工过程及加工结果，保证安全、节省加工吋间［1］。2五轴加工中心五轴加工中心的结构是在立式加工中心结构的基础上添

3、加两个旋转轴，一般旋转轴添加在与X轴轴线平行的工作台面上，此旋转轴定义为A轴;绕Y轴旋转的轴为B轴;绕Z轴旋转的轴为C轴⑵。3机械增压器螺旋转子结构罗茨鼓风机的特点是结构比较简单，目前较为流行的主要有罗茨式等类型[3][4],其原理是增压器内部有一组彼此啮合的叶轮进行相反方向的旋转运动,将空气推入到发动机进气管里面，其结构如图1所示。图1下载原图传统的转子采用的是直叶式，但是随着技术的发展和成熟，螺旋曲而开始大量的应用在转子的设计当中，其排量和稳定性均高于直叶式，逐渐成为转子的主流设计方式。制造螺旋齿面的传统方法为仿型铳削，但该方法

4、存在加工效率不高,齿面光洁度不好的问题。为改善以上问题，本文以使用材料6063#铝加工螺旋齿面转子（图2）为例，加工部分长105mm,直径①76mni,右旋螺距153mni。图2下载原图图3下载原图图4下载原图AZ图5下载原图4螺旋齿面加工工艺分析在螺旋转子中，齿形面为螺旋面如图2,属于直纹面，加工精度高，需要一次性对齿面进行加工，不能出现接刀或是刀具震颤的情况，因此采用以下装夹方式（如图3）o4.1工件安装以数控机床的工作台的回转中心为工件中心安装定位，如图4所示，可以最大限度的利用机床自身的定位精度，提高加工质量。4.2加工坐标

5、系的设置编程原点为工件上表面的中心，如图5所示。4.3工序安排采用PowerMill自带的多轴加工策略“线框SWARF精加工”策略进行开粗加工;以“曲而精加工”策略进行齿而的半精加工和精加工。4.4机床设备采用DMGHSC75linear五轴高速加工中心加工转子，用四轴联动的加工方式对转子进行加工，釆用球头刀铳削螺旋面，其加工过程为:刀具沿着Y轴和Z轴做匀速进给的直线运动，毛坯料沿着X轴做匀速一直线运动同时绕Z轴做C轴匀速旋转运动，且刀轴始终垂直于螺旋面的轴线，轴的规律的运动，即可加工出螺旋面，如图6所示。5在PowerMill中具

6、体编程过程5.1将模型导入到PowerMill中并建立编程坐标系，如图7所示。5.2在建模软件（如Powershape）中建立两条引导线作为刀具路径的驱动线，并导入PowerMill屮，如图8所示。4.3创建加工所用球刀，粗加工采用半径为5伽的球头刀，精加工采用半径为3mm的球头刀。图6下载原图图7下载原图图8下载原图卜•载原图下载原图图12下载原图图13下载原图5.4创建粗加工程序5.4.1采用“线框SWARF精加工”的加工策略，从刀具路径中调用岀该加工策略（见图9）o策晤选販器维区域清除［E维区或青除叶盘1—一—1轨■當用1--

7、-——1稽加工旧版^Q绘线精加工idL抡廊融工0投影莊线精上辽4＞直舷彩精加工绐平面投彩痢:辽令点投毙精加工4＞曲面投彩精加工歯姻精加工吕平行精力辽怪平行千坦師加工“克转稽加工固攫旋精加工直陡颐注滩精加工GJSWARFS加工出线框龙廓加工目线框SWARFS加工图9下载原图5.4.2设置相应的加工参数和切削参数，“驱动曲线”分别选择参考线1和参考线2,作为创建刀具路径的依据，同时设置切入和切出为“延伸移动”，计算刀具路径，如图10o5.4.3利用旋转指令将刀具路径进行旋转复制即可得到另外3个齿槽铳削的刀具路径，如图11所示。5.5创建

8、半精加工程序5.5.1在PowerMill中选择“曲面精加工”加工策略，设置参数选择“曲面侧”为“外”，“加工方向”为“U”，切入和切出设置为“延伸移动”，计算得到图12所示的加工刀具路径。5.5.2采用相同的方法进行设置，将刀具路径