SolidCAM在叶轮加工中的应用

叶轮是非常典型的5轴联动加工产品，叶轮的运用已经非常普及，所以对叶轮的需求量也越来越大。有了很好的5轴先进设备，就需要非常智能的CAM软件来做配合，SolidCAM是一款非常人性化、智能的加工软件。从设计、分析、加工、仿真于一体的智能加工软件，针对叶轮加工SolidCAM开发出叶轮加工模块，使用者只需要按照提示选择一些参数就可以完成叶轮的编程于仿真。

 

一、SolidCAM参数设置

具体为：先在SolidWorks里面打开加工产品（图1），然后创建SolidCAM加工零件（图2），并进入SolidCAM 加工界面（图3），选择车铣复合机床控制器、加工原点、加工零件、 加工素材、机床类型和加工材料等相关参数。

 

    

 

在图2的界面中，“使用图档目录”的含义是使SolidCAM软件默认使用与SolidWorks软件保存相同的路径。当勾选“使用图档目录”时，“目录”选项呈灰色不可用模式，如没有勾选“使用图档目录”，则可以利用“目录”选项设置SolidCAM软件加工图档的路径。“工件名称”用来设置 SolidCAM图档名称，而“图档名称”则表示SolidWorks软件图档的保存路径。以上这些选项的设置与其他主流软件设置有一些区别，笔者在此推荐用户将SolidCAM和SolidWorks图档默认在同一路径下，便于查找修改。

 

 

【铣床工件设置】---【数控机床】选择Mazak_Variaxis_500 ,【原点】点击【加工原点】进入原点设置菜单。在【定义原点选项】下面点击【选取曲面】--【原点位置】选择【旋转面中心】，然后选择右边窗口下叶轮外形圆柱面或者叶轮顶部凸台圆柱面。如果坐标系不在我们想要的位置可以通过下面的【反转】功能、【距离】功能、【基准原点开始的旋转角度】功能改变坐标系方向，位置。如图4

 

 

二、SolidCAM操作步骤

1、设置刀具，使用【新增】--锥度球刀，设置锥度球刀直径10mm，顶部直径5mm，有效切削刃长50mm，露出长度60mm；刀柄使用BT40-ER32-100，设置和选择好以后可以点击预览查看刀具和刀柄，如果没有问题点击【确定】离开刀具设置

 

 

2、设置夹具。使用SolidWorks 【装配体功能】调入夹具，使用【浏览】---打开文件摆放位置---选择Mazak-640夹具---点击【打开】，导入到SolidWorks窗口中。使用SolidWorks装配体--【配合】功能，指定叶轮和夹具之间的位置配合。最终装配好结果（如下图）

 

 

装配配合需要约束条件： 1）、叶轮于夹具同心配合

                                             2）、叶轮底部与夹具顶部做重合约束

                                             3）、叶轮中心的中心线于工作台一条边做平行约束

 

从SolidCAM管理员---【加工工程】右键点击【定义夹具】----【治具】选择SolidWorks窗口下的夹具，然后在【Z】参数下259.739为零件加工坐标系与夹具底部距离。都输入好以后可以点击后面的眼睛就可以预览夹具。点击【确定】离开定义夹具。

 

 

3、加工设定

1)从【夹具】处右键----【新增铣床操作】--选择【叶轮加工】模块进入叶轮加工。

 

 

2)选择叶轮粗加工--- 在【图档】里面方式处选择【流道仿形】，叶片、副叶片、叶根处选择好对应的叶片和流道。选择位置见下图

 

 

3)在【刀具】处选择之前建立的一把锥度球刀，在【安全平面】处使用默认

 

 

4)在【精加工参数】处，【技术】处设置每一次切削深度为2mm.设置每一次切削宽度为2mm。在【分类设置】--【路径方式】方式：选择往复，从叶片前沿开始；顺序：从中心向外，顺铣

 

5)保存计算，生成粗加工刀路。

 

6)全部叶片分为10组，然后通过SolidCAM旋转阵列功能阵列全部加工区域，【旋转轴】选择自动，SolidCAM默认的是围绕Z轴旋转，在【旋转次数】输入10（旋转阵列10次），【机床】选择全部，其他都默认。

 

7)设置完成以后保存计算，产生刀路如下：

 

 

 

8)粗加工刀路已经完成，开始做叶片的精加工。在粗加工处，按住键盘上的Ctrl+C(复制)，再按住键盘上的Ctrl+V(粘贴)，重新复制一个刀路，然后打开修改

 

9)做叶片的精加工，需要重新选择单独的一组叶片，在【叶片、副叶片、叶根】新增一个单独的叶片面，重新选择。

 

10)在【精加工参数】处，分别在【技术】和【分类设置】重新设置，如下图

 

 

 

11)【连接】设置，在【层间连接】取消自动，选择混合曲线 （设置如下图），然后保存计算产生刀路

 

 

 

12)同样的方法复制第一个刀路，打开修改（只需要修改加工方式那边，流道精加工）保存计算就完成流道的精加工

 

 

三、切削仿真

1)所有的刀路做完成以后，刀路全部选择，右键  --- 模拟

 

2)如果后处理支持【机床模拟】，选择【机床模拟】软件会自动调入一台同机床模型进入SolidCAM 同时会调入相关三维素材（刀具、刀柄、毛坯、零件、夹具）,红色标注区为窗口播放、快进、循环、视图、刀轨显示、、、功能区。

 

3)点击【播放】，【机床仿真】就可以真实的反应机床机构运动，如果遇到干涉软件会自动提醒我们，并且提示那一行干涉。

 

4)把全部刀路做一次仿真，最终加工完成结果如下