hypeMILL在叶片加工中的完美应用

叶片是汽轮机、燃汽机、水轮机、透平膨胀机、风机、涡轮机等机械中承载最大的零件之一，其品种类型多样、结构形状复杂、质量要求严格。当前制造业竞争加剧，如何能不断提高生产效率、降低制造成本，以具有竞争力的价格向用户提供高质量的产品，及时满足用户日益增长的需求，成为机械制造业各企业共同关注的焦点。

提高叶片加工生产效率和加工质量离不开优良的数控加工设备与切削刀具，更需要一款好的CAM软件来辅助，这样才能最大限度地发挥它们的工作性能。

叶片加工经历多年的发展，加工技术已经相当成熟，叶片产品类型的多元化也使加工设备类型多样，涉及到三轴、四轴、五轴机床，如斯达拉格、法拉利、德马吉、马扎克、森精机、友佳、大宇机床等;它们的操作系统也不一样，包括海德汉、西门子、发那科等。

如此复杂的机床类型和诸多的CAM软件并行应用，不仅增加了CAM工程师的工作压力，他们需要掌握3到4种甚至更多的CAM软件应用;也降低了工作效率，例如一批产品生产任务比较急，需要在一定时间内交付，且需要2种不同操作系统的机床同时进行加工，加工同一个零件就需要CAM工程师用不同的软件，造成重复劳动;再如一个生产任务是之前完成过的，用叶片专机斯达拉格机床进行生产，但如果选台机床本身正在被使用，所以只能用其他机床击加工，同样工程师们也只好重新编制程序，又要浪费大量的调试时间。此外，机床突然出现故障等这类不定因素太多，是车间生产极大的隐患。要解决以上问题就必须实现“数据统一管理”。

hyperMILL强大的后处理支持就能很好地解决以上问题。hyperMILL和德马吉、马扎克、哈默、森精机、米克朗等一些高端机床设备保持长期合作关系，这些后处理都是经过反复的理论实验和实际加工验证过的。

有了后处理的技术支持，就可以针对客户的需求，搬据不同的机床定制不同的后处理，从而实现数据的统一规范管理。任何操作系统和机床类型都可以用hyperMILL统一编制程序，遇到问题只需要更改后处理文件，重新生成NC程序就可以了。

下面通过一个加工案例向大家介绍hyperMILL在加工叶片应用中几大功能特色，让大家更直接地了解hyperMILL软件。

首先，hyperMILL具有灵活的数据转换功能。其强大的CAD数据处理能力可以读取ICS STP Parasolid DXF等主流CAD数据，实现与各种主流CAD/CAM软件的无缝连接，同时也包括ASCII点数据的输入，其导出的数据模型如图1所示。

图1 hyperMILL软件导出数据模型

其次，在加工叶片汽道时很多CAM工程师都碰到过以下相同的问题：

●模型转换时数据丢失;

●原始型线本身就不光顺，曲率分布不均匀;

●机床摆动大，容易出现过切现象。

而hyperMILL图形的特殊化处理就可以很轻松地解决上述问题。在保证精度的前提下，它能够优化曲线的曲率分布。调整阶数，提高加工效率，减少不必要的回转，优化加工表面质量(见图2)。相较而言，叶片专用软件处理这些数据则是非常麻烦的。

图2 hyperMILL形特殊化处理前后比较

通常叶片根冠侧面都是比较单一的旋转面，而有些叶片是由3张旋转面组成的，扭曲非常大。市场同类软件很难处理这部分曲面，只能分段加工，还需要进行大量人工抛光修磨，即使延长了加工周期也无法保证叶片的表面质量和尺寸要求。

hyperMILL叶片模块中的叶根加工和再加工就能很好地解决这一问题，包括处理变R角以及更复杂的曲面。采用hyper MILL的叶根加工得出的加工轨迹非常光滑平顺，且完全是根据曲面变化而变化的，如图3所示。

图3 采用hyperMILL加工叶根得出的加工轨迹

再加工是hyperMILL的专利技术之一，它可以把任何形式的三轴刀路轨迹转换为五轴联动的控制方式后处理NC程序，再加上hyperMILL的自动干涉避让技术，从而使五轴编程变得更方便。

带有倒扣的阻尼台也是叶片加工的难点之一。hyperMILL的五轴等高精加工中就有倒扣加工的功能。如果要得到高品质的精修效果，尝试以多方位定角度的方式来进行快速加工将受到相应的限制，很多曲面也不得不进行反复的重迭加工，而hyperMILL连续五轴加工能够保证表面质量，同时能减少切削时间。

hyperMILL还具有强大的加工仿真功能hyperVIEW，该仿真软件内置各种不同运行结构的机床模型，模型参数都是根据机床实际参数而定制的，保证了NC程序安全可靠性，用户可以直接调入相关机床模型进行模拟仿真，自动侦测干涉避让机床碰撞，若在hyperVIEW模拟仿真没问题就可以直接上机床加工，可以节省大量的调试时间，提高工作效率。

hyperMILL真正做到了一体化，从三轴到五轴先进的加工策略能帮助客户解决难题，降低工作准备时间并提高加工效率，这就是hyperMILL在世界高端CAM软件中能够立于不败之地的重要原因。

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