hyperMILL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，涡轮机寿命的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。当前制造业发展的特点是竞争加剧，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客户提供高质量的产品，及时满足用户日益增长的需求，成为透平机械制造业各企业共同关注的焦点。
提高效率和质量离不开好的数控加工设备与切削刀具，当然再好的设备和刀具也需要一款好的CAM软件来辅助，这样才能发挥他们最大的工作性能。CAM软件的应用成为叶片加工提高生产效率和加工质量，降低成本的关键技术之一。
叶片经历多年的发展，加工技术已经相当成熟化，但还是有很多方面需要更进一步的提高——“数据的通用性统一规范管理化”。
叶片产品类型的多元化也使加工设备的类型多样化，涉及到三轴，四轴，五轴机床。如斯达拉格，法拉力，德马吉，马扎克，森精机，友佳，大宇机床等。他们的操作系统也不一样，分别是海德汉，西门子，法兰克等等。因为机床和系统的不同，CAM工程师要掌握以下三到四种甚至更多的CAM软件应用。

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，也降低了工作效率，举例说一批生产任务比较急在一定时间内交付需要两种不同操作系统的机床同时加工。同一个零件CAM工程师就需要用不同的软件做造成重复劳动。一批生产任务之前是生产过的，用叶片专机斯达拉格机床进行生产。如果这台机床本身正在被使用，所以只能放在其他机床上去加工。同样工程师们也只好从新编制程序又要浪费大量的调试时间。再或者机床突然出现故障等等。总之由于车间生产不定因素太多，造成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的解决以上问题。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着长期合作关系，这些后处理都是经过反复理论实验，实际加工。有了后处理的技术支持，我们可以针对客户的需求，根据不同的机床定制不同后处理，从而实现数据的统一规范的管理。不管什么操作系统和机床类型都可以用hyperMILL 统一编制程序，如上述问题只需要更改后处理文件，重新生成NC程序就搞定了。数据统一规范管理能解决叶片企业的很多问题，首先实现了数据模型的唯一性，对数据统一管理起到极大的作用，程序调用得到了通用性管理。

OPEN MIND是一家德国的专业CAM公司， 公司创立于1994提供包括2.5轴-5轴的全系列CAM模块。因为专一所以更专业，虽然进入国内市场只有五年时间，但其强大的功能策略得到了国内广大用户的一致好评，包括模具，透平机械，医疗器械等等。

下面通过一个加工案例向大家介绍hyperMILL®在加工叶片应用几大功能特色，让大家更直接的了解hyperMILL®软件。
灵活的数据转换
强大的CAD数据处理能力可以读取IGSSTPParasolidDXF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点数据输入（如图1）

图1

导入的数据模型（如图2）

图2


粗加工汽道（如图3）

图3

加工汽道很多CAM工程师都碰到过同样的问题。
加工轨迹不光滑出现皱褶（如图4）
1：模型转换时数据丢失
2：原始型线本身就不光顺曲率分布不均匀
3：这种情况通常造成机床摆动大，容易出现过切现象

图4

hyperMILL®图形的特殊化处理就可以很轻松的解决这一问题。保证精度的前提下，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（如图5）。然而，叶片专用软件处理这些数据是一件非常麻烦的事情。
图5（处理之前与处理之后）

接下来加工根冠两侧余量加工策略：3D任意毛坯加工轨迹和自动生成剩余毛坯（如图6-7）
图6
图7
多样化的开粗策略，平行左的开粗方式配以倾摆式的圆角走刀路径，大大的缩短了加工时间，满刀自动减速功能，极大程度上提高了刀具的寿命；自动毛坯识别，很大程度上提高了编程效率；智能化的毛坯跟踪系统，降低了人为判断的风险同时减少了不必要的空刀。3D任意毛坯粗加工只需要定义个毛坯，不需要定义边界。他就像一盏指路明灯会指引你下一步该做哪里。

二次粗加工（如图8）
图8

接下来加工根冠两侧（此叶片的加工难点）（如图9）

图9

图10
通常叶片根冠侧面都是比较单一的旋转面，而此叶片是由三张旋转面组成的（如图），扭曲非常大市场同类软件很难处理这部分曲面，他们只能分段加工还需要大量人工抛光修磨时间，即延长了加工周期也无法保证叶片的表面质量和尺寸要求很难满足客户的要求。hyperMILL®的叶片模块中的叶根加工和再加工就能很好的解决这一问题，包括变R角以及更复杂的曲面处理（如图10）。


采用hyperMILL®的叶根加工得出的加工轨迹非常的光滑圆顺完全是根据曲面变化而变化的。（如图11）

图11

再加工是hyperMILL的专利技术之一，它可以把任何形式的3轴刀路轨迹转换为5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。从而使5轴编程变的更简单方便。（如图12-14）


图12

图13

图14
带有倒扣的阻尼台也是叶片加工的难点之一，hyperMILL的5轴等高精加工中就倒扣加工的功能，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跌加工。要得到好的表面质量，连续五轴加工能够提供保证，同时能减少切削时间（如图15）

图15
关于hyperMILL的叶轮模块早已是闻名世界这里就也不多讲。下面给大家介绍hyperMILL强大的加工仿真功能HyperVIEW
hyperVIEW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，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真正的做到了一体化，从3轴到5轴先进的加工策略帮助客户解决难题，降低工作准备时间并提高加工效率。这也是hyperMILL在世界高端CAM软件能够立于不败的重要原因。