基于HYPERMILL叶轮模具母轮加工方法的研究
hyperMILL在叶轮和叶片加工中的应用
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hyperMILL® 用户
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5轴叶轮点加工
使用刀具点位接触对叶片
精加工
自动产生螺旋刀路，无中
间进退刀
可自定义加工深度 自动干涉检测并避免避让 可加工任意曲面
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5轴叶轮侧刃加工
使用刀具侧刃对叶片精加工 自动计算刀具贴合位置及轴
向
球头刀，圆鼻刀皆可使用 可加工自由曲面
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5轴叶轮进排气缘加工
精加工叶片进排气缘 与两侧光滑连接 可保持顺铣 自动干涉检测并避免避让
位置和轴向
支持残留模型进行多次开粗 自动干涉检测并避免避让 支持球头刀，圆鼻刀等 提供多种加工策略 支持4+1轴加工
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径向分层
5轴叶轮粗加工
两叶片之间去除大余量 自动在叶片间计算最优
基于PowerMILL的涡轮增压叶轮五轴加工初探
２ 叶轮五轴铣削加工编程基本设置（基于 ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ 软件）
２．１ 铣削模型的处理
在 PowerMILL 自动编程软件中，要使用针对整体叶轮的加 工模块，首先需要了解其对叶轮加工的一些定义。
1）轮毂 ：指叶轮轮毂曲面。这个曲面是将叶片根部的曲 线旋转 360° 得到的。
2）套 ：指叶轮的包裹曲面。这个曲面是将叶片顶部的曲 线旋转 360°得到的。
注意 ：不同的 CAM 软件（例如 HyperMILL），对加工特征 的定义不一定相同。
２．２ 叶轮的五轴铣削加工编程过程
２．２．１ 导入加工模型
启动 PowerMILL 软件后，输入加工模型。 加工模型导入后，单击普通阴影模式，再单击轴测图模式。 观察导入的模型，可以发现曲面有 2 种颜色，一面是蓝色，另 一面是棕红色。蓝色说明这个曲面方向朝外，将来刀轴的方向 是正确的。如果输入的模型是整个实体，系统判断正反面一般 没有问题。但输入多个曲面，则有可能判断不对。按下键盘上 的“Shift”键，用鼠标选择棕红色的曲面后，再单击右键，在 弹出的右键菜单中，选择“反向已选”，这个曲面的加工方向 就正确了。如果棕红色曲面多，可重复多次这个操作。
根据叶轮的几何结构特征和使用要求，现在的基本加工 工艺流程是 ：1）在锻铝材料上先车削加工回转体的基本形状。 （数控车床完成本工序）；2）粗加工流道部分（五轴加工中心完 成本工序）；3）精加工流道部分（五轴加工中心完成本工序）； 4）叶片精加工（五轴加工中心完成本工序）
与前面章节的五轴编程加工不同，PowerMILL 的叶轮五轴 编程加工，只需要提供上述曲面的模型即可，并不需要提供整 个叶轮的实体模型。
6）分流叶片 ：在 PowerMILL 里，分流叶片为左翼叶片和 右翼叶片之间较小叶片的两侧曲面。这个需要在设计完成后的 叶片上提取该曲面。如果叶轮没有分流叶片，可以不提供这个 曲面。
基于HyperMill软件整体式叶轮五轴联动仿真加工研究
整体叶轮是涡轮式发动机和涡轮增压发动机的核心部件，是具有代表性且造型较规范的典型的通道类复杂零件。
叶轮叶片表面的加工精度和加工质量直接影响发动机运作效率。
整体式叶轮加工的难点主要是因为叶片的扭曲幅度大和加工精度高。
此次加工叶轮，编程使用的CAM软件是HyperMILL2018，由德国OPEN MIND公司所开发。
使用HyperMILL加工编程叶轮的优点在于，它有专用的特征模块设定叶轮的叶片结构参数，能够将这些成熟的加工工艺定义成特征，减少软件编程的时间并优化刀轨路径，生成与海德汉系统-640五轴加工中心参数相匹配的NC代码。
本文主要使用HyperMILL软件对叶轮的复杂曲面设计合理的加工工艺参数，且进行加工仿真研究，通过实际加工试验确定此加工工艺的实用性，为提高叶轮的加工效率和加工精度提供参考。
1 整体式叶轮叶轮的组成部分主要是叶片和轮毂。
本次加工的叶轮有12个均匀圆周分布的叶片，叶轮的最大外径为100mm，叶片的厚度为3mm，相邻叶片最短的间距为5mm，加工的叶轮实体如图1所示。
图1 叶轮根据以上数据和叶轮的结构，分析加工叶轮的难点如下：（1）叶轮尺寸偏小，流道较窄，对刀具的尺寸大小和刚度要求较高，增加了刀具的成本；（2）整体叶轮曲面结构复杂，叶片扭曲较大，且相邻叶片间距小，加工时容易产生过切和干涉等问题，难度较大；（3）叶片较薄，在加工过程中易出现振动等现象，影响叶轮曲面加工质量和精度。
2 整体式叶轮加工刀具和加工工艺参数加工过程中，为了防止刀具在切削流道时出现振动，进而影响加工表面质量，引起过切及干涉问题。
刀具需保持一定的刚性、强度和硬度等。
加工时往往使用锥度球头铣刀，锥度为3，材料为硬质合金。
整体叶轮在切削过程中容易变形，叶片的间距很小，叶片较薄，故粗精铣加工用的是同一把刀具，通过改变切削参数达到粗精加工效果。
切削用量的大小关系到整体叶轮表面质量，切削速度的不均匀又容易造成加工区域变形。
模具用叶轮的加工工艺分析
模具用叶轮的加工工艺分析摘要：文章对模具用叶轮进行了五轴数控加工工艺分析，并从加工工艺方面为该叶轮的加工设置了加工工艺路线，然后从实际加工和使用HYPERMILL 软件对叶轮的叶片及流道面的加工过程中所遇到的实际问题进行分析。
详细介绍了加工工艺路线中半精加工部分存在的问题和该部分问题的重要性。
为叶轮加工工艺路线的实用性提供了实际加工依据。
关键词：叶轮；HYPERMILL；工艺分析目前整体叶轮加工一般多使用电火花加工、铸造加工、电解加工及数控机床铣削等加工方法，铸造加工出整体叶轮的成本较低，更适合少品种大批量的生产。
本文中所用于加工的叶轮是为生产叶轮的模具而制造的叶轮母轮。
该母轮被加工完成后，用于加工出硅胶模叶轮，进而再制造出生产产品叶轮的石膏注塑模具，最后使用模具生产出产品叶轮。
1 整体叶轮结构的工艺分析在本所用实例中，需要对整体叶轮的流道部分、叶片表面和过渡圆角位置主要曲面进行加工，如图1所示。
并且，在叶片之间的流道部分有大量的多余材料需要去除。
为了使叶轮满足气动性的要求，叶片常采用大扭角、根部变圆角的结构，这给叶轮的加工提出了更高的要求。
根据本例具体情况下面介绍其加工难点。
①要加工的流道变窄，叶片相对较薄且较长，刚度不高，属于薄壁类零件，加工过程中容易发生变形。
②流道最窄处叶片深度尺寸超过刀具直径的8倍以上，而相邻叶片切削空间极小，在加工过渡圆弧时刀具直径较小，容易使刀具折断，切削深度的设置也是加工中的关键技术。
③本文中整体叶轮叶片曲面为自由曲面，流道较窄，叶片扭曲严重，并且有后仰趋势，加工时易产生刀具干涉，加工难度大。
此叶轮由于有分流叶片，为了避免刀具干涉，要分段对曲面加工，因此，保证加工表面精度一致性也是难点。
2 叶轮的加工阶段划分的工艺分析2.1 对毛坯进行基准面的车削加工由于用于整体叶轮加工的材料多为圆柱棒料，由棒料加工到叶轮外形毛坯会有大量余量需要切除。
而粗加工是为了是最快速的切除整体叶轮各个表面的大量多余的材料，加工出叶轮的过渡毛坯和叶轮基本形状。
基于hyperMILL的半开式整体叶轮五轴数控编程与加工技术_赵文明
2
刀具选择
3． 2
整体叶轮加工工序以及加工参数确定
选择合适的刀具材料和刀具类型不仅可以保证加 而且能够满足零件的加工质量。 刀具的选择 工效率， 需要充分考虑整体叶轮的形状、 材料等各个方面的因 素。整体叶轮铣削加工刀具的选取可遵循以下原则： ①粗加工时， 在流道尺寸允许的情况下尽可能采用大 直径刀具， 以提高加工效率； ②在满足叶片高度的情况 为保证刀具有足够的刚度， 其悬伸长度应尽可能 下，
图3 图2 半开式整体叶轮模型
hyperMILL 数控编程及加工过程
整体叶轮结构复杂， 其数控编程和加工的难点主 要体现在： ①相邻叶片间的距离较小， 加工时易产生干 涉， 生成无干涉的刀具轨迹较困难； ② 叶片厚度小， 在 精加工过程中会出现加工变形和振动等问题， 使叶片 表面的加工质量降低； ③叶片的扭曲度较大， 使刀具轴 ［ 89 ］ 。 线矢量的计算复杂
基于 hyperMILL 的半开式整体叶轮五轴 * 数控编程与加工技术
赵文明， 庄 鹏， 鞠岗岗， 刘战强
（ 山东大学 机械工程学院 高效洁净机械制造教育部重点实验室 ， 济南 250061 ） 摘要： 整体叶轮是航空发动机和各类透平机械的关键零部件 。 针对整体叶轮因结构复杂而导致数控 编程和加工难度大的特点， 首先， 以半开式整体叶轮为例， 在 hyperMILL 软件中进行五轴数控编程。 然后， 编程得到的刀具轨迹经过内部机床仿真验证 ， 利用后处理器将刀位 （ CL） 文件转换成机床可识 别的 NC 加工代码。最后， 在 DMU － 70V 五轴加工中心上对 Al7050 铝合金整体叶轮进行加工。加工 过程中没有出现干涉、 过切、 欠切等问题。结果表明 hyperMILL 可以简化编程的过程， 提高编程和加 工的效率， 为其它同类复杂零件的编程加工提供了依据 。 关键词： 整体叶轮； 数控编程； 五轴加工； hyperMILL 中图分类号： TH164 ； TG659 文献标识码： A
基于HyperMILL和VERICUT的叶轮加工仿真后处理研究
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｆ ｉ ｖ ｅ — ａ ｘ ｉ ｓ ＮＣ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ， ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｄ ｅ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｏ ｆ ＣＡＭ ｉ ｓ ｏ ｎ ｌ ｙ ｈｅ ｔ ｔ ｏ ｏ ｌ ｐ ａ ｔ ｈ ． ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ’ ｔ ｂ ｅ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ＮＣ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｔ ｏ ｏ ｌ ｏｒ ｆ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ． Ｆ ｉ ｒ ｓ ｌ ｔ ｙ ， ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ｌ ａ ｉ ｍｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｈ ａ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｄ ｓ ｕ Ｙ ｆ ａ ｃ ｅ ， ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ａ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ｌ ａ ＮＣ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ． Ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｌ ｙ ， ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｏ ｐ ｅ ｎ ｉ ｍｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｈｅ ｔ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ， ｗｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ — ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ
基于hyperMILL软件的轮胎模具五轴联动数控编程与加工技术
2021冷加工图1 花纹展开图2 花纹排布顺序冷加工图4 利用Tireclock设置轮胎花纹排布图5 整体轮胎花纹模型单节距编程（1）加工坐标 由于单节距刀路生成段块刀路采用的是沿回转轴旋转复制的原理，所以此处加工坐标应该与工件坐标重合，统一放在轮胎回转轴中心点。
（2）刀具 半钢花纹块材料多为铝合金材料，优先选择铝合金专用刀具，更大的排屑空间和锋利的切削刃可以提高切削效率，避免粘刀。
加工图3 hyperMILL编程步骤创建节距排序将前期处理好的单节距花纹造型及毛胚截面图2021冷加工图7 底面精加工刀具路径花筋顶面精加工：花筋顶面的圆弧面可以根据曲面的完整程度选择加工策略，对于完整的周向贯穿花筋，优先选用3D ISO 曲面加工，使用加工曲面U/V 线作驱动体，采用3D 步距，缩短加工时间。
对于其他花筋顶面，可采用3D 投影精加工。
花筋侧壁精加工：花筋顶面加工完成后，仅剩下花筋侧壁的余量需要去除，加工此类部位应尽可能减少等高策略的使用频率，缩短程序时间。
本案例我们采用五轴联动侧刃加工方式进行花筋侧壁的精加工。
驱动曲面选择要加工的花筋侧壁，底部曲面选择花筋底面，刀轴方向选择自动，使得刀具侧刃与侧壁贴合，刀具底刃与底面接触，进而生成单刀路的侧刃精加工程序，刀具路径如图8所示。
图6 底面开粗刀路轨迹图8 花筋侧壁精加工刀具路径生成段块路径对于独立于单节距内的花筋，简单地采用单节距编程即可完成；对于组合节距的花纹，软件会根据节距排列顺序，筛选出会出现的节距组合形式，形成组合节距，采用与单节距编程相同的方式，对组合节距中需要加工的部位进行编程。
将每个节距类似的花筋部位定义为特征，所有的单节距与组合节距仅需要使用特征编制其中的任意一个节距，并通过特征形成程序宏文件，然后把剩余需要编程的节距采用应用宏的方式完成程序编制。
如图9所示，所有的节距编程完成后，根据需要选择段块号输出段块刀具路径，软件会自动根据Tireclock中设置的轮胎排布顺序及段块角度在hyperVIEW中生成刀具路径，对于两侧对称的花纹，可进行单侧编程后°复制刀具路径。
浅谈整体叶轮五轴数控加工技术 刘辉
浅谈整体叶轮五轴数控加工技术刘辉摘要：整体叶轮作为动力机械的核心部件，在航空航天、能源动力等领域应用日益广泛。
叶轮加工质量的好坏直接影响到叶轮的空气动力性能和整个动力装置的机械效率。
而叶轮由于其特殊的形状结构，使得叶轮的加工成为机械机加工领域的一个难点，因此对叶轮加工的关键技术进行研究具有重要的意义。
本文利用单位现有的五轴加工中心，借助于编程软件HyperMILL对整体式叶轮的五轴数控加工关键技术进行研究。
关键词：整体叶轮；五轴数控；加工技术1 整体叶轮五轴数控加工工艺分析结合产品的特点，以及叶轮具体应该，怎样使用才能保证制定出来的加工工艺流程更加科学合理：（1）在锻铝材料上车削加工回转体的具体外形；（2）把流道部分设置加工得更粗一些；（3）对于流道部分必须要注意精细化加工；（4）对于叶片也要注意精细化加工；（5）清根。
在这篇文章中，具体规划并研究了加工轨迹的设定，叶片进行精细化加工，设置并加工流道部分等几个方面。
结合整体叶轮的具体结构特点，对于怎样装夹，夹具，刀具参数，以及作业过程中需要使用机床的类型等各个方面，我们都会有一个具体的了解。
要想最大程度上保证加工效率得到提升，必须要保证加工过程中不能出现碰撞等具有干涉性的行为，此外，大直径铣刀是最合适的加工工具，在诸多的铣刀类型中最为合适的便是多刃铣刀。
但是平底铣刀对于流道粗加工工艺来说是不二的选择，球头铣刀便是精细化加工叶片，以及流道时最为合适的工具。
锥度球头铣刀比较适用于加工一些流道不是很宽的叶轮。
2 叶轮五轴加工2.1叶轮五轴加工的工艺参数由于叶轮的叶片太薄，吃刀量过大容易造成叶片的变形与断裂，太慢又严重影响加工效率；而切削速度太慢容易造成表面挤压变形，过快又容易造成表面的颤纹；进给速度太快容易造成表面应力过大，太慢则达不到加工的目的。
本文的切削参数是根据刀具的材料、机床性能、加工材料及操作者的多年工作经验和多次切削试验得来。
2.2叶轮五轴加工轨迹生成本叶轮的五轴部分由HyperMILL软件进行加工，通过对叶轮模型的处理，对加工方法的选择，对刀具的选择，对软件参数的设定和对高速加工路径的规划，叶轮五轴加工轨迹生成过程和加工方法，如表1所示。
基于HyperMILL软件叶轮流道加工工艺的探析与优化
现代制造技术与装备1382020第9期 总第286期基于HyperMILL软件叶轮流道加工工艺的探析与优化毋亚琦（河南工业和信息化职业学院，焦作 454000）摘 要：利用海德汉系统-640型五轴加工中心加工叶轮，用HyperMILL软件对叶轮进行加工工艺设计以及后处理，根据实际加工验证出更适合提高叶轮流道加工精度和加工质量的方法。
叶轮产品的整体工作性能是由其加工精度和加工质量两方面因素共同决定的，因此此次加工与研究为整体式叶轮的加工和生产提供了指导性的方法和思路。
关键词：叶轮流道；HyperMILL；加工工艺；五轴加工中心Analysis and Optimization of Impeller Runner Processing Technology Based on HyperMILL SoftwareWU Yaqi(Henan Vocational College of Industry and Information Technology, Jiaozuo 454000)Abstract: The impeller was processed by Haidhan system - 640 five-axis machining center, and the processing technology was designed and processed by HyperMILL software. According to the actual processing, the method more suitable for improving the accuracy and processing quality of the impeller was verified. The overall working performance of impeller products is determined by the machining precision and the machining quality. Therefore, the machining and research provide a guiding method and idea for the machining and production of integral impellerkey words: impeller passage; HyperMILL; processing technic; five axis machining center整体叶轮是航空发动机和各类透平机械的关键零部件，是具有代表性且造型较规范的典型通道类复杂零件。
基于HyperMILL环境下五轴联动叶轮加工技术的实践探究
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３）整体叶轮加工。整体叶轮加工十分关键，对数控机床的 要求较高，所以要选择五轴高速机床。五轴高速机床具有精密 度高、高效、可靠等特征，在实际应用中具有良好的应用效果。 五轴高速机床在高速处理器及 ＣＮＣ模块等的应用下，能确保 加工的效率与质量。 ２２２ 划分整体叶轮加工步骤
确定毛坯尺寸。毛坯尺寸的确定要以零件图纸为依据，遵 循低成本、低消耗、时间短的原则，确保加工的整体效果。整体 叶轮加工期间，为确保加工质量与效率，确保加工精密度，需按 照下面的步骤进行加工。
图 １ 旋转轴和直线轴之间的关系
# 基于 /5678(9:: 环境下五轴联动叶轮加工技术的实践 ２１ 整体叶轮加工工艺方案
轮毂、主叶片及分流叶片等是叶轮结构的主要组成部分， 在加工过程中，整体叶轮针对结构组成可以实现粗加工、细加 工［１］。在五轴联动加工中心实现叶轮的加工工作，相比于直接 选择圆柱形毛坯进行加工，数控机床的加工质量与效率更高， 更能满足实际要求。定位工作需要将圆柱销与平面安装在叶 轮中心的孔与底平面，为确保可靠性，需要做夹紧处理，一般使 用螺栓与螺母完成此项工作。
２）加工 工序的确定。五轴 联动加 工 工 序 的 确 定 需 要 在 ＨｙｐｅｒＭＩＬＬ ５ＡＸＩＳ软件的应用下完成。需要注意的是，在加 工工艺的选择 上 一 定 要 满 足 加 工 刀 路 的 要 求，在 具 体 加 工 期 间，加工 工 序 为：流 到 粗 加 工—叶 片 精 加 工 （叶 片、分 流 叶 片）—轮毂精加工 。 ［２］
ＨｙｐｅｒＭＩＬＬ平台是现代科学技术的产物，在整体叶轮零件 的加工期间，在五轴联动机床上完成零件加工工作，能确保加 工的质量、精密度、速度等各方面的要求。由于整体叶轮零件 的结构比较复杂，加工难度大，所以 ＨｙｐｅｒＭＩＬＬ环境下对五轴 联动叶轮加工技术要点的关注与保障具有重要意义。同时也 可以通过仿 真演 示，了 解 加 工 的 轨 迹，为 实 际 加 工 提 高 可 靠 保障。 参考文献： ［１］ 唐新宇，汪 祥，李 昊 翔，等．基 于 几 何 特 征 分 解 和 环 状 切
基于HyperMILL环境下五轴联动叶轮加工技术的实践教学研究
基于HyperMILL环境下五轴联动叶轮加工技术的实践教学研究夏雨【摘要】在HyperMILL软件环境下,以整体叶轮为例,利用TOPNC VMC-C50五轴高速机床,提出一套对整体叶轮五轴数控加工工艺整体方案,并设计了加工路线、刀路轨迹、切削方式的等工艺参数,生成了整体叶轮的后置处理程序.加工结果表明:通过刀轨的检查与实际加工及时发现刀具跟零件之间有无过切,提高了叶轮加工的质量,提高了生产效率,对整体叶轮零件加工工艺方案制定具有实际指导意义.%Under the environment of HyperMILL software,taking integral impeller as an example,it forwards a set of general scheme of five axis NC machining technology of integral impeller by using VMC-C50 TOPNC five axis high speed machine tool.It also devises the processing route,tool path,cutting process and other technological parameters to generate the post processing program of integral impeller.The result of the test shows that it can improve the production efficiency by improving the quality of impeller machining through the examination of the tool path and timely discovery of whether there exists over cut between the tool and the part.The test result mentioned above has practical guide for the formulating of the processing technology program for integral impeller.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2016(033)011【总页数】4页(P71-74)【关键词】整体叶轮;数控加工;五轴联动;HyperMILL【作者】夏雨【作者单位】浙江工商职业技术学院机电学院,浙江宁波 315012【正文语种】中文【中图分类】G642.0;TG519.1整体叶轮是高端装备制造中极为核心的部件,涉及军工、船舶、航空等各个行业中应用广泛,是典型的复杂的管道类复杂零件,整体叶轮的制造反映整个国家装备制造的整体水平,因此整体叶轮的制造水平衡量一个国家工业水平的发展。
hypermill叶片加工中的应用
Hyper mill在叶片加工的应用叶片是汽轮机，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，Hypermill,UG,TS80,RSC，mastercam，Cimarron，powermill。
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。
一批生产任务是之前有做的，是叶片专机斯达拉格机床做的，然而机床本身任务也使很急的，只好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。
总之是计划跟不上变化，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提供的后处理支持的系统诸如：Heidenhain 430/530、Fanuc 16I-M、Siumeric840D、Mazatrol 640MT 5X、SeicosE16M、FidiaMseries等，目前已支持的机器种类有：Hermle C800U、Hermle C40U、DMG DMU 125P、DMU 50/70 eVolution、DMU60T monoBlock，DMC 60/100T、MIKRON UCP 710、MIKRON HSM 400U、Makino V55-5XA、V33、A77、Willemin W418 、W408T、W518MT、Mazak Integrex、Mazak Variaxis、Mazak Vortex、bridgeport 5AX、Chiron FZ08S、Eima Forkhead、HitachiSeiki VS40、Hurco VTXU、Kern HSPC、OKK VP600、Okuma MU-400VA、Parpas MT100、SNK HPS120B5、MoriSeiki superTILT、Mecof CS500等．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。
基于HyperMILL的整体叶轮五轴数控加工
进一 步优 化 刀具 和工 件 的位 姿 角 来进 行 切 削 ， 而获 从
得更 高 的切 削效 率 和更 好 的加 工 表 面质 量 。Ｃ Ｍ 技 Ａ 术是 五轴 数控 加工 中关 键技 术 之一 ， Ｃ Ｍ 技术 加工 以 Ａ
个 整 体 ， 以在 工 艺 上 除 了 所
运 用五 轴 削 铣 以外 还 要 用 到
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｆｉｅ ｘｓ ｍａ ｈｉ ｉ ｇ ｓｒ ｔｇ ｏ ｎ ｅ ｒ ｌｉ ｅ ｌｒ ｗａ ｎ ｌｚ ｄ ａ ｅ ｌｚ ｄ ｂ ｐ ｒ ＬＬ ｓ ｆｗａ ｅ ｉ ｖ —ａ ｉ ｃ ｎ ｎ ｔａ ｅ ｆｒ ｉ ｔｇ ａ ｍｐ ｌｅ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ｎｄ ｒ ａｉｅ ｙ Ｈｙ ｅ ＭＩ ｏｔ ｒ ｎ ｙ ｔ ｉ ａ ｅ ．Ｆ ｒｔｙ，ｔ ｅ ｍａ ｈ ｎ ｎ ａｈ，ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｃ ｍｅａ ｄ ｍａ ｈ ｎ ｎ ａ ａ ｔｒ ｒ ｓａ ｌｓ ｅ ． ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｉｓｌ ｈ ｃ ｉｉｇｐ ｔ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｓ ｈｅ ｎ ｃ ｉ ｉ ｇ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓｗｅ ｅ ｅ ｔｂ ｉｈ ｄ Ｔｈ ｎ，ｍａ ｈｉｅ ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｇｃ ｄ ｒ ｅ ｅ ａ ｅ ｆｅ ｒ ｃ ｓｉ ｇ ｃ ｔｅ ａｌｒ ｕ ｅ ｒ ａｃ ｌｔ ｄ Ｆ ｎ ｌ ｅ ｃ ｎ ｏ ｅ ｓｎ ｏ ｅ ｗｅ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔｄ ａ ｒｐ ｏ ｅ ｓｎ ｕ ｔｒｒ ｉ ｏ ｔｓｗｅ ｅｃ ｌｕ ａｅ ． ｉ ａ－ ｔ ｌ ｙ，ｔ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ｉ ｅｌｒ ｗａ ｏ ｕ ｅ ｈｅ ｉ ｔｇ ａ ｅ ｍｐ ｌｅ ｓ ｐｒ ｄ ｃ ｄ．Ｔｈｅ ｍｅｈ ｄ ｌｇ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ｅ ｕ ｅ ｈｅ ｐｒ ｃ ｓｉ ｇ ｃ ｃｅ ｔｏ ｏ ｏ ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｏ ｅ ｓｎ ｙ ｌ ｙ ｔｍｅ ｆ ｃｅ ｔ ｉ ｓｅ ｉ ｎ ｌ ｉ ｙ，ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ｍａ ｈ ｎ ｎ ｔ ｐ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｈ ｕ ｔ ｇ ａ ｃ ａ ｙ ａ ｄ ｅ ｃ ｅ ｃ ． ｅ ｒ ａ ｅ ｃ ｉ ｉ ｇ ｓｅ ｓ ａ ｄ ｉ ｒ ｖ ｄ ｔ ｅ ｃ ｔ ｎ ｃ ｕｒ ｃ ｎ ｆ ｉｎ ｙ ｉ ｉ
基于HyperMILL和VERICUT的整体叶轮五轴联动加工与仿真
基于HyperMILL和VERICUT的整体叶轮五轴联动加工与仿真本文利用专业多轴数控编程软件HyperMILL，对整体叶轮的五轴联动加工策略进行分析和实现。
首先，工艺分析并拟定加工路径，最后生成POF刀路文件导入VERICUE仿真软件，实现了整体叶轮加工过程仿真和刀具轨迹优化。
标签：HyperMILL 整体叶轮五轴联动VERICUT 仿真1 概述整体叶轮的加工一直是加工过程中长期困扰人们的问题。
在叶片之间有大量的材料需要去除。
为了使叶轮满足气动性的要求，叶片常采用大扭角、根部变圆角的结构，故其加工复杂性一直让工程师们头痛不已。
HyperMILL软件中有专门加工叶轮的模块，使得原本极其复杂的编程变得简单，利用模块就能轻松获得所需要的参数。
2 加工整体叶轮的工艺流程在本文所述零件加工中，需要加工的表面主要为流道面、叶片表面和过渡圆角面。
另外叶片之间有大量材料需要去除，由于不同表面在加工中都有不同的精度要求，因此，在安排工序时，为了保证叶轮的加工质量、生产效率和加工成本，要遵循工序集中、先粗后精的加工原则，尽可能减少换刀和装夹。
所以本文采用的加工流程为：①对叶轮基本回转体进行粗加工和精加工。
②叶轮流道开槽加工。
③叶轮流道及叶片半精加工。
④流道精加工。
⑤叶片精加工。
3 基于HyperMILL的整体叶轮加工刀路设计基于HyperMILL 软件对叶轮的五轴部分进行加工，创建叶轮特征模型，分析和选用加工策略，创建用户刀具库，在参数选项卡中进行相关的设置，生成叶轮五轴加工轨迹仿真，以及加工方法，如表1所示，为叶轮加工提供了最优化的解决方案。
4 基于VERICUT软件的虚拟仿真VERICUT软件已广泛应用于航空、模具制造等行业，其最大特点是可仿真各种CNC系统，既能仿真刀位文件，又能仿真CAD/CAM后置处理的NC程序。
4.1 虚拟机床的构建首先用UG三维建模软件构建DMU50V型五轴联动数控机床，如图1所示，再生成IGES格式文件，最后导入到VERICUT中设置好相对位置关系，其模型树如图2所示。
机器人技术在航天阀门制造单元中的应用研究
技术 应用 Application今日制造与升级 │ 634 结论整体式KN95熔接齿模对制造要求的水平较高，且加工时间加长，加工质量对熔接齿模的性能、使用寿命及应用效果有着重要的影响。
产品的生产加工效率也是市场竞争中关键的王牌。
通过优化技巧处理后与原编程效率相比提升85％以上，降低刀具损耗75％以上，由此得出要制造出一款优异的产品，不仅要有良好的制造方法，还要有良好的工艺作保证，高质量、高效的加工性能势必会优先占领大量市场份额。
轮五轴数控加工[J]．制造技术与机床，2012（6）：125—128[2]山东大学 李晓君，刘战强，沈琦，王兵．基于加工特征的整体叶盘数控编程与加工参数优化．组合机床与自动化加工技术，2019（3）：153－156．[3]山东大学 赵文明，庄鹏，鞠岗岗等．基于hyperMILL 的半开式整体叶轮五轴数控编程与加工技术［J］． 组合机床与自动化加工技术，2017（1） : 70－73．[4]上海建桥学院 张云玲． 基于hyperMILL 叶轮模具母轮加工方法的研究［J］． 组合机床与自动化加工技术，2013（5） : 34－35．[5]李亚宁．将hyperMILL 用于人工关节的加工CAD/CAM 与制造业信息化，2009年（9）：32-33[6]浙江工商职业技术学院机电学院 夏雨.基于HyperMILL 环境下五轴联动叶轮加工技术的实践教学研究[J].实验技术与管理，2016，（第11期）．[7]李晓君,刘战强,沈琦,王兵.基于加工特征的整体叶盘数控编程与加工参数优化*[J].组合机床与自动化加工技术，2019，（第3期）.[8]基于hyperMILL 软件的航空产品高效加工[J].现代制造，2018，（第19期）.[9]易力力，张仁华，李聪波.基于NREC 和HyperMill 的半开式叶轮五轴加工对比[J].实验室研究与探索，2018，（第12期）作者简介沈梁（1990—） ，男，杭州萧山人，杭州萧山技师学院教师，加工中心高级技师，全国数控技能大赛加工中心赛项冠军获得者，全国技术能手称号，浙江省技术能手，全国优秀指导教练，（Email）138***************.（a）优化前 （b）优化后图12 切刀口优化前后刀具路径参考文献[1]合肥工业大学 张文祥，韩江．基于hyperMILL 的整体叶机器人技术在航天阀门制造单元中的应用研究贾静雅，冀晓来，茹红宇，林文亮，张利（首都航天机械有限公司，北京 100076）［摘 要］目前航天企业中加工制造还主要以传统的加工方式为主，难以满足高密度发射下对生产效率和质量稳定性的需求。
基于Hypermill软件的叶轮加工工艺分析与数控仿真
基于Hypermill软件的叶轮加工工艺分析与数控仿真
张帅;石志博
【期刊名称】《进展》
【年(卷),期】2024()7
【摘要】文章详细介绍了基于Hypermill的叶轮加工工艺,涵盖了从叶轮结构特点到数控仿真与实践的全过程。
首先,本文介绍了叶轮的结构特点与分类,为后续加工工艺提供基础;接着,概述了传统叶轮加工工艺及其局限性,引出了先进加工工艺的必要性;随后,重点阐述了基于Hypermill的数控仿真技术,包括数控仿真技术的简介、基于Hypermill的数控仿真实现及结果分析,为后续的实践活动提供了理论依据。
最后通过具体案例分析与实践,展示了基于Hypermill的叶轮加工工艺在实际应用中的可行性和有效性。
【总页数】3页(P115-117)
【作者】张帅;石志博
【作者单位】商丘学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;TG65
【相关文献】
1.基于hyperMILL的半开式整体叶轮五轴数控编程与加工技术
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3.基于AdvantEdge软件的叶轮五轴数控铣
削加工工艺仿真优化4.基于HyperMill软件整体式叶轮五轴联动仿真加工研究5.基于VERICUT软件的叶轮五轴数控铣削加工工艺仿真
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２ ． ２ 机 床 准 备 Nhomakorabea（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ＆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｇ ｅ ｎ ｃ ｈ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ３ １ ９，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
切 削 用 量 设 置 。 最后 利 用 日本 ＭＡ Ｚ Ａ Ｋ公 司 的 五 轴 加 工 中心 进 行 了 实 际加 工 ， 经测量检 验合格 后 ， 应用
于叶轮模 具 的制 造。验证 了刀具轨迹及数 控程序 的正确性 ， 缩短 了生产周期 ， 降低 了成本 。
关键 词 ： 叶轮 ； 增压器； 模 具
第 ５期 ２ ０ １ ３年 ５月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍ ｏ ｄｕ ｌ ａ ｒ Ｍ ａｃ ｈｉ ｎ ｅ Ｔｏ ｏ ｌ＆ Ａｕｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｍａ ｎｕｆ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｉ ｑｕ ｅ
ＮＯ ． ５
Ｍ ａ ｙ ２ ０１ ３
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文 章编 号 ： １ ０ ０ １—２ ２ ６ ５（ ２ ０１ ３） ０ ５—０ ０ ３ ４—０ ２
基于 Ｈ Ｙ Ｐ Ｅ Ｒ ＭＩ Ｌ Ｌ叶 轮 模 具 母 轮 加 工 方 法 的 研 究
张 云玲
（ 上海建 桥 学院 机 电学 院 ， 上 海 ２ ０ １ ３ １ ９ ） 摘要 ： 文章 对叶轮 的母轮 进行 了五 轴数控 加 工工 艺分析 ， 对整 体 叶轮 的加 工进行 了研 究 ， 采用 Ｈ Ｙ Ｐ Ｅ Ｒ ． Ｍ Ｉ Ｌ Ｌ软件 对叶轮的叶 片及 流道 面进行 了刀路轨 迹设 置 ， 并详 细介 绍 了在粗 加 工、 半精 加 工和精 加 工 中
０ 引 言 近几 年涡 轮 增 压 技 术 应 用 在 汽 车 、 船 舶 等 行 业 应用越 来 越 广 泛 ， 叶 轮 做 为增 压 器 中 最 重 要 的零 件 之一 ， 需求 量也 越来 越 大 … 。 目前 ， 这 种 复 杂 曲 面 的 零件 一般 采 用 五 轴 联 动 数 控 机 床 加 工 ， 五 轴 机 床 加 工成 本较 高 ， 周 期 也较 长 ， 所 以大 部分 的压 气 机 叶轮 还是 采用 金 属 砂 形 铸 造 的方 法 成 型 ， 再 用 车 床 进 行 车 削 。翻砂 出来 的叶 轮 的好 坏 完 全取 决 于 母 轮 的好 坏， 因此 叶轮模 具 母轮 的加 工尤 为重 要 。
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｓ ｔ ａ ｎ ｄａ ｒ ｄ ｉ ｍｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ５一 ａ ｘ ｉ ｓ Ｎ Ｃ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ，ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｏｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｌ ｉ ｍｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ．ｓ ｅ ｔ ｃ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｌ ｏ ｃ ｕｓ ａ ｂ ｏ ｕｔ ｉ ｍｐｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｒ ｕ ｎ ｎ ｅ ｒ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｗｉ ｔ ｈ Ｈ ＹＰＥＲＭ Ｉ ＬＬ Ｓｏ ｆ ｔ — ｗａ ｒ ｅ，ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｔ ｈ ｅ ａ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｓ ｅ ｔ ｏ ｆ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎｇ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ， ｓ ｅ ｍｉ ・ ｆ ｉ ｎ ｉ ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｆ ｉ ｎ ｉ ｓ ｈ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ． Ｆｉ ｎ ａ ｌ — ｌ ｙ，Ｊ ａ ｐａ ｎ Ｍ ＡＺＡ Ｋ ５－ ａ ｘ ｉ ｓ ｍａ ｃ ｈｉ ｎｉ ｎｇ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｕａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ，ａ ｎ ｄ ａ ｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｍａ ｎ ・
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