基于UG的整体叶轮五轴高速切削CAD/CAM+NC代码+DAT文件(9)
高速铣削加工整体叶轮时，刀具一般选择平底立铣刀或者球头铣刀，较少数也会选择端铣刀和鼓形铣刀。在一般粗加工过程中选择平底立铣刀，因为这种刀具的切削刃比较多，切削效率比较高。在一般精加工过程中大多选择球头铣刀，因为利用刀具头部的圆弧，可以有利于加工整体叶轮相邻叶片间的流道面以及叶根间圆角面，同时这种刀具有利于提高工件的刚性和韧性。
当然，最适合于高速铣削加工铝合金毛坯材料的刀具材料是金刚石刀具，但因为其价格比较昂贵，考虑到加工成本等问题，不得以放弃。本文将采用在高速铣削加工中，应用比较广泛的涂层硬质合金刀具，这样既可以保证整体叶轮的加工质量和加工精度等技术要求，同时又降低了加工的成本。经过分析确定，本课题采用直径5mm，刀刃长度50mm的平底立铣刀和直径3mm，刀刃长度50mm，锥角5度的球头铣刀。
4.4.4 整体叶轮的机床选择
加工整体叶轮，需要五轴联动的数控机床，以实现刀具矢量在空间的运动。本课题选择沈阳菲迪亚高速加工中心HS664 型 高速铣削中心。技术参数如下：
4.4.5 整体叶轮的机床夹具选择
机床夹具是在数控加工过程中，机床上用来装夹工件以及引导刀具的装置。其最大的作用是将工件装夹和定位，从而使工件取得相对于刀具和机床的正确位置，并且把工件可靠地夹紧。按照机床夹具的专门化程度进行分类，即可分为通用夹具、专用夹具、通用可调夹具和成组夹具、组合夹具、随行夹具等。每种夹具都有其不同的应用场合，例如通用夹具一般是指已经进行标准化了的，在一定范围内可以用于加工不同种工件的夹具。其特点是适应性比较广，但生产效率比较低，主要被适用于单件、小批量的生产。而专用夹具是指专门为某一种工件的某一道工序而设计的夹具。其特点是结构比较紧凑，操作方便、迅速、省力，可以保证较高的铣削加工的精度和较高的生产效率，但其缺点比较明显，设计制造周期比较长、制造成本也比较高。因此当产品发生变更时，夹具将无法再继续使用而不得不面临报废。其只适用于固定产品而且批量比较大的生产。
综上所述，结合本文中整体叶轮的加工过程，考虑到基准统一和工序集成
的基本加工工艺原则，秉承尽可能减少工件的装夹时间和装夹次数，从而减少
不必要的误差。本文采用通用夹具，即为三爪卡盘KZM130，如图4.3所示。
图 4.3 三爪卡盘夹具KZM130
4.4.6 整体叶轮的对刀点和换刀点选择
对刀点的定义就是在数控机床上加工工件时，刀具相对于工件运动的起点。由于程序将从该点开始执行，因此对刀点又被称为“程序起点”或者“起刀点”。对刀点的选择原则是:
1.在数控机床上找正比较容易，在加工中比较便于检查;
2.有利于数字化处理和简化程序的编制;
3.减小加工误差。在实际的数控加工过程中，对刀点一般可以选在工件上，也可选在工件外面(如选在机床上或夹具上)，但必须保证和零件的定位基准有一定的尺寸关联。
为了提高加工的精度，对刀点应尽可能选在零件的工艺基准或设计基准上，比如以孔定位的工件，可以选择孔的中心作为对刀点。从而刀具的位置将以此孔来找正，使得刀位点与对刀点重合。所谓刀位点即是指车刀和键刀的刀尖;平底立铣刀和端铣刀的刀头底面中心，球头铣刀的球头圆弧中心;钻头的钻尖。工厂里比较常用的找正方法是将千分表安装在机床的主轴上，然后转动机床的主轴，从而使对刀点与刀位点尽可能保持一致。