UG径流式整体叶轮三维建模及五轴刀具轨迹规划(2)
叶轮机械在我国国民经济，尤其是整个工业体系中占有十分重要的地位。径流式整体叶轮在各领域都有着广泛的应用，其在设计和生产方面与普通叶轮既有相同之处，又有很大差别。按照整体叶轮结构形式，可将整体叶轮分为两类：开式整体叶和闭式整体叶轮。开式整体叶轮的特点是：叶片之间由轮毂曲面相连，叶片的前后圆角处及叶尖处都是开放的，闭式整体叶轮在叶尖处则带有冠包络。安装工作方式的不同，整体式叶轮可分为轴流式和径流式。轴流式工作过程中不改变流体运动方向，而径流式改变流体的方向。
传统的成形技术基本上都建立在经验和实验数据基础上。编制一个新零件的成形工艺在生产时往往还要进行大量修改与调试。近些年，制造行业对计算机辅助设计与加工仿真进行了越来越深入的研究，但是对径流式叶轮的CAD与CAM研究相对欠缺。
以往虽然人们对径流式叶轮的计算机辅助设计也进行过研究，编制过相应的程序，但由于受制于计算机技术发展的水平及软件的种类，其实际作用并不突出。随着计算机软硬件技术的发展，特别是非线性问题的计算技术发展，使成形过程的模拟与仿真成为可能。
目前国外普遍采用整体叶轮的专用五轴加工软件，其中比较具代表性的有瑞士STARRAG数控机床的内置叶轮加工模块，还有有美国NREC公司的MAX-5和MAX-AB软件。除此之外Hyper mill这类以CAM模块为主的专用加工软件也常被用作整体叶轮的设计制造。上述这些专用软件大多价格高昂且引进困难，相对来说，国内相关软件虽小有成就但仍未发展成熟，无法推广使用。所以业内多采用UG、Pro/E、SolidWorks等通用软件进行叶轮的建模与制造。本题旨在运用UG软件对径流式整体叶轮实现参数化建模并完成其数控程序编制，从而降低其在实际加工中的难度。
1五轴数控加工技术
1.1五轴数控加工技术的价值
制造业作为国家工业的象征，其发展一直以来备受关注。随着国家对制造业的重视程度不断提高、制造业发展的急剧加快，我国制造业对制造装备的要求也越来越高。而五轴联动数控加工技术作为数控技术的顶峰，无论是设备还是技术一直以来都遭到欧美等西方发达国家的封锁。
近年来，随着计算机辅助设计与制造（CAD、CAM）的迅速发展，国内不少优秀的数控机床生产企业陆续推出了国产五轴数控加工中心，打破了发达国家在这一领域的垄断地位。这大大降低了五轴数控机工技术在实际生产过程中的应用成本，从而开创了我国装备制造业的新纪元。
1.2五轴数控加工中心的优势
（1）五轴数控加工中心有 X、Y、Z 三个移动坐标轴及两个转动坐标轴。其最大的优势在于五轴的联动。对于工件来说，这种合成运动可以使刀具在空间内任意控制，保证了被切削曲面的可加工性，避免了刀具对工件的过切削与误切削。比起三轴、四轴加工中心具有更广的工艺范围。五轴数控加工中心尤其适用于加工大型复杂曲面零件。五轴数控加工中心在加工精密零件、复杂零件以及不规则零件时的加工效率更高。其稳定性、定位精度及加工精度的保持性相比传统机加工和三、四轴加工中心也有显著提高。
（2）受利于大规模集成电路以及微处理器的广泛应用，五轴数控加工中心高效率、高精度的特点有极佳的发展趋势和极大的上升空间，机床的运算速度和数据处理能力也大大增强。
（3）随着智能化加工的推广应用，加工过程中的工艺参数能够由中心自动生成，部分复杂零件的加工编程也可交由加工中心自行完成。同时，智能、人性化的控制系统与操作界面大幅提高人机交互体验。