UG发动机叶盘五轴虚拟数控加工仿真(3)
1.3.2 课题的主要研究工作
（1）对数控加工仿真系统 Vericut 软件进行深入的研究与学习，掌握其各个模块的功能与使用方法。
（2）利用Vericut软件建立一个虚拟五轴机床，要求不仅具有与真实机床相近的组成结构，而且各轴能够进行联动，具有仿真加工的功能。
（3）利用CAM软件UG进行典型零件的建模与数控加工刀具轨迹的生成，并将其以G代码的格式输出。
（4）利用Vericut中建立的虚拟机床并调入生成的加工程序进行典型零件的
仿真加工，对刀具轨迹进行验证，观察加工过程中刀具与机床间有无干涉、碰撞等错误现象发生，对程序进行反复修改与调试以保证其正确性。
（5）利用Vericut的刀具轨迹优化功能对调试完的加工程序进行优化，对比优化前后的效果，以达到缩短加工时间、提高加工质量的目的。
本课题在数控仿真领域中的特殊性在于能够构建出虚拟的机床，并且在仿真加工过程中不仅能显示刀具与零件相接触进行切削部分，还能够同时在另一视图中展现出整个机床及其各轴的运动情况，这样能够更好的观察刀具是否会与机床发生碰撞干涉，对机床整体运动形态的表现就与观察真实加工时的机床完全一样。这是其它数控仿真系统所不具有的优点。同时利用本系统还对加工完毕的零件进行了加工质量检查和刀具轨迹优化，实现了完全意义上的虚拟制造。通过完成这些工作，可以验证采用基于数控加工仿真系统Vericut软件和UG相结合，来进行数控加工的仿真校验及优化是行之有效的办法。
第2章 叶盘的结构分析与工艺规划
2.1 叶盘的加工流程
叶盘由复杂的雕塑曲面构成，其数控加工属于复杂曲面数控加工，需要采用五轴联动数控加工技术才能完成。目前，国内只有少数几家公司掌握了该技术，并绝对保密。叶盘的制造工艺方法在不同的公司都有一些独到之处，但就总的工艺流程来讲基本一致，其工艺流程如图2-1所示：
图2-1 工艺流程
2.2 叶盘加工工艺分析
叶盘作为发动机的关键零件，经常运行于高旋转速度情况下，对制造要求的水平非常高，制造质量对叶盘的性能有着重要的影响。零件型面复杂,盘上有篦齿、端面U型槽、外圆和内圆环形槽，这种结构特点对于铣削加工非常困难。同时，凹槽曲面制造质量要求非常高，制造中会出现大量的工艺问题，因此要制造出与设计要求相符的叶盘，不仅要有良好的制造方法，还要有良好的工艺作保证。
2.3 叶盘加工工艺规划
叶盘的加工工艺规划主要集中在槽道的加工工艺研究。叶盘的加工方法种类多样，但其加工一般都采用了工序集中的工艺路线，这样做不但可以缩短工艺路线和辅助时间、减少工人数量和生产面积、简化生产组织管理，还能提高各个表面间的位置精度。
2.3.1 叶盘加工的阶段划分
在本文加工的叶盘中，需要加工的部分主要为外圆榫槽，如图2-2，榫槽内有材料需要去除，由于每个表面的加工要求相同，因此在安排工序时，为了保证榫槽的加工质量、生产效率、经济性和加工可行性，要遵循工序集中、基准先行、先粗后精的工艺原则。
图2-2 外圆榫槽
2.3.2 叶盘毛坯的选择
叶盘的形状和尺寸越接近成品零件，材料消耗就越少， 机械加工的劳动量也越少，因此会提高机械加工效率，降低成本，但毛坯制作正本却提高了。因此，确定毛坯要从机械加工和毛坯制造两方面综合考虑，以求得最佳效果。但因为在五轴机床上主要加工榫槽部分，所以本文直接选用UG处理完但未加工外圆部分的半成品作为毛坯，如图所示2-3。