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摘 要叶轮零件的形状在制作上是十分复杂的，基于UG建立叶轮制作模具，利用数控加工仿真技术，适合加工种类多、需求少、难加工的叶轮零件，从而减少叶轮数控加工的成本，本文针对UG软件在叶轮数控中的应用，合理规划叶轮数控加工工艺，为提高叶轮数控加工效率和质量提供了相应的措施。
【关键词】UG模具设计；叶轮数控加工；仿真研究
叶轮类零件被广泛应用于汽轮机、机械发动机、液压泵等设备。在叶轮数控加工过程中加工轨迹规划的约束条件比较多，相邻的叶片之间空间较小，加工时很容易发生碰撞，自动生成无干涉加工轨迹比较困难。因此在加工叶轮的过程中不仅要保证叶片表面的加工轨迹能够满足几何准确性的要求，而且由于叶片的厚度有所限制，所以还要在实际加工中注意轨迹规划以保持加工的质量。叶轮零件的质量会影响到整个机械的运行，由此可见叶轮数控加工与各行各业的发展是存在一定联系的。UG软件对复杂的叶轮零件进行加工仿真技术，传统的叶轮零件生产不仅在人力、物力、财力上造成了大量的浪费，并且叶轮零件的相关性能也无法得到保证。
1 建立叶轮数控加工模型
叶轮数控加工采用数控装置或电子计算机，全部或部分地取代一般通用机床在加工零件时对机床的各种动作，如启动、加工顺序、改变切削用量、选择刀具、冷却液开停以及停车等人工控制。数控机床加工零件所需的全部机械动作和控制功能都是预先按规定的字符或文字代码的形式编制成加工程序，然后再用穿孔机或键盘等把程序上的信息以数字代码形式记载在控制介质上，通过控制介质将数字信息送入数控装置或计算机，数控装置或计算机对输入信息进行运算和处理，发出各种指令去控制机床的伺服系统或其他执行元件的各种动作，从而使数控机床自动加工出所需要的零件。
叶轮模具建立主要包括两个部分：轮毂建模和叶片建模，轮毂相对于叶片来说结构简单，计算出轮毂截面曲线特征，将其旋转就可以得到轮毂的实体模型，叶片模具制造过程有些复杂，使用UG软件绘画曲面形状，根据流体力学的要求通常在设计过程中会采用大扭角叶片设计方法，在叶片的设计部分比较薄，在叶片的根部则使用的是倒圆角的设计方法，这些复杂的造型对模具的设计来说也是很难的挑战，使用模具加工时也要经过多次试验检测，保证加工精度的准确性减少加工工具之间的碰撞，模具的规划路径要合理有效，从而使叶轮数控加工正常运行。
2 注意叶轮数控加工流程
叶轮数控加工时要注意选择刀具材料，指直接影响着叶轮数控是否能够保质保量完成加工，正确的选择刀具材料不但能够提高道具的使用寿命，而且在一定程度上降低切面温度，提高也论述共加工的表面质量，合适的道具还可以提高加工效率，有些加工部分不要求十分精致，粗线条加工就能够达到要求，在道具选择上就不要过于追求精加工，可以节约很多不必要浪费的时间。半精加工最好是选择大直径球头的刀具，精加工时使用球刀。刀具直径的选择要小于叶片之间的最小距离，刀具与叶片之间的距离可以通过UG软件计算获得，在叶轮数控加工时要将叶轮毛坯形状、材料、刀具材料等各方面因素综合考虑，根据叶轮实际的形状和尺寸选择不同的刀具材料。
葉轮的粗加工流程：选择的刀具材料较多，要求高校去除材料，按照合理的切削数据提高叶轮材料的去除率，刀具选择和材料去除率是相互关联的，在保证刀具轨迹安全可靠的情况下提高刀具直径。随着对叶轮数据加工要求的提高，对传统加工中的一些弊端不断改变，如五轴联动的加工方式由于材料去除量较大、加工时间长，加工效率低，逐渐被三轴联动加工方式所取代，在三轴转动加工方式中采用定向方式，不断对当前视图的角度进行调整，在加工时要注意叶片的扭曲程度和叶片的数量之间是存在差异的，所以尽量减少UG软件当中的程序，在叶轮的粗加工流程中有切削模式跟随周边，选择跟随周边使用的刀具是不同于跟随部件刀具的，选择跟随部件刀具轨迹多且程序较长，但在视图内可以看到所要削切的部分；选择跟随周边刀具轨迹少且比较规整，叶轮粗加工第一步程序选择的刀具直径较大，所以要根据后面的程序不断对其修整，导致浪费了大量的材料。
叶轮的精细加工流程：与叶轮的粗加工流程比较相似，在叶轮粗加工的基础上更加精细。叶片的形状相对复杂，精细加工是为了弥补粗加工留下的不足，在UG软件上需添加5mm的球头铣刀用于叶轮精加工上，根据叶轮零件的尺寸叶轮加工需要两次完成，选择叶片之间的流道作为加工表面。由于刀具选择的直径远大于叶片根部的圆角，容易造成很大误差，所以在叶片圆角部分也要进行细加工。
为了能够提高叶轮数控加工效率，保质保量完成加工，对于刀具的形成的路径，可在UG软件当中设计出相应的程序，用线、框、实体形式在程序当中展现出来，能够让操作人员直接观察到叶轮数控加工的整体过程，在UG软件中不仅有刀轨的相应数据，还有控制数控机床的其他程序，其系统程序对叶轮数控加工能够很好的进行控制。
3 总结
总而言之，UG软件能够设计出叶轮的模型，本文探讨了针对不同的加工流程要使用不同的刀具材料，在UG软件当中编辑的程序要经过实践，才能够对叶轮零件进行大批生产。根据叶轮零件的尺寸和形状，设计出叶轮的数控编程，叶轮的模块编程简单，且保证了加工效率和零件质量。
参考文献
[1]张晓东，杨韬.基于UG的涡轮钻具叶轮整体加工研究[J].制造业自动化，2015（14）：44-46.
[2]张文俊，曾强，官莉娟.基于UG的整体叶轮加工仿真技术研究[J].科技创新与应用，2015（21）：59-60.
[3]薛姣益.基于UG的直叶轮的制造加工技术[J].中小企业管理与科技旬刊，2015（33）：241-241.
作者单位
西京学院 陕西省西安市 710123
【关键词】UG模具设计；叶轮数控加工；仿真研究
叶轮类零件被广泛应用于汽轮机、机械发动机、液压泵等设备。在叶轮数控加工过程中加工轨迹规划的约束条件比较多，相邻的叶片之间空间较小，加工时很容易发生碰撞，自动生成无干涉加工轨迹比较困难。因此在加工叶轮的过程中不仅要保证叶片表面的加工轨迹能够满足几何准确性的要求，而且由于叶片的厚度有所限制，所以还要在实际加工中注意轨迹规划以保持加工的质量。叶轮零件的质量会影响到整个机械的运行，由此可见叶轮数控加工与各行各业的发展是存在一定联系的。UG软件对复杂的叶轮零件进行加工仿真技术，传统的叶轮零件生产不仅在人力、物力、财力上造成了大量的浪费，并且叶轮零件的相关性能也无法得到保证。
1 建立叶轮数控加工模型
叶轮数控加工采用数控装置或电子计算机，全部或部分地取代一般通用机床在加工零件时对机床的各种动作，如启动、加工顺序、改变切削用量、选择刀具、冷却液开停以及停车等人工控制。数控机床加工零件所需的全部机械动作和控制功能都是预先按规定的字符或文字代码的形式编制成加工程序，然后再用穿孔机或键盘等把程序上的信息以数字代码形式记载在控制介质上，通过控制介质将数字信息送入数控装置或计算机，数控装置或计算机对输入信息进行运算和处理，发出各种指令去控制机床的伺服系统或其他执行元件的各种动作，从而使数控机床自动加工出所需要的零件。
叶轮模具建立主要包括两个部分：轮毂建模和叶片建模，轮毂相对于叶片来说结构简单，计算出轮毂截面曲线特征，将其旋转就可以得到轮毂的实体模型，叶片模具制造过程有些复杂，使用UG软件绘画曲面形状，根据流体力学的要求通常在设计过程中会采用大扭角叶片设计方法，在叶片的设计部分比较薄，在叶片的根部则使用的是倒圆角的设计方法，这些复杂的造型对模具的设计来说也是很难的挑战，使用模具加工时也要经过多次试验检测，保证加工精度的准确性减少加工工具之间的碰撞，模具的规划路径要合理有效，从而使叶轮数控加工正常运行。
2 注意叶轮数控加工流程
叶轮数控加工时要注意选择刀具材料，指直接影响着叶轮数控是否能够保质保量完成加工，正确的选择刀具材料不但能够提高道具的使用寿命，而且在一定程度上降低切面温度，提高也论述共加工的表面质量，合适的道具还可以提高加工效率，有些加工部分不要求十分精致，粗线条加工就能够达到要求，在道具选择上就不要过于追求精加工，可以节约很多不必要浪费的时间。半精加工最好是选择大直径球头的刀具，精加工时使用球刀。刀具直径的选择要小于叶片之间的最小距离，刀具与叶片之间的距离可以通过UG软件计算获得，在叶轮数控加工时要将叶轮毛坯形状、材料、刀具材料等各方面因素综合考虑，根据叶轮实际的形状和尺寸选择不同的刀具材料。
葉轮的粗加工流程：选择的刀具材料较多，要求高校去除材料，按照合理的切削数据提高叶轮材料的去除率，刀具选择和材料去除率是相互关联的，在保证刀具轨迹安全可靠的情况下提高刀具直径。随着对叶轮数据加工要求的提高，对传统加工中的一些弊端不断改变，如五轴联动的加工方式由于材料去除量较大、加工时间长，加工效率低，逐渐被三轴联动加工方式所取代，在三轴转动加工方式中采用定向方式，不断对当前视图的角度进行调整，在加工时要注意叶片的扭曲程度和叶片的数量之间是存在差异的，所以尽量减少UG软件当中的程序，在叶轮的粗加工流程中有切削模式跟随周边，选择跟随周边使用的刀具是不同于跟随部件刀具的，选择跟随部件刀具轨迹多且程序较长，但在视图内可以看到所要削切的部分；选择跟随周边刀具轨迹少且比较规整，叶轮粗加工第一步程序选择的刀具直径较大，所以要根据后面的程序不断对其修整，导致浪费了大量的材料。
叶轮的精细加工流程：与叶轮的粗加工流程比较相似，在叶轮粗加工的基础上更加精细。叶片的形状相对复杂，精细加工是为了弥补粗加工留下的不足，在UG软件上需添加5mm的球头铣刀用于叶轮精加工上，根据叶轮零件的尺寸叶轮加工需要两次完成，选择叶片之间的流道作为加工表面。由于刀具选择的直径远大于叶片根部的圆角，容易造成很大误差，所以在叶片圆角部分也要进行细加工。
为了能够提高叶轮数控加工效率，保质保量完成加工，对于刀具的形成的路径，可在UG软件当中设计出相应的程序，用线、框、实体形式在程序当中展现出来，能够让操作人员直接观察到叶轮数控加工的整体过程，在UG软件中不仅有刀轨的相应数据，还有控制数控机床的其他程序，其系统程序对叶轮数控加工能够很好的进行控制。
3 总结
总而言之，UG软件能够设计出叶轮的模型，本文探讨了针对不同的加工流程要使用不同的刀具材料，在UG软件当中编辑的程序要经过实践，才能够对叶轮零件进行大批生产。根据叶轮零件的尺寸和形状，设计出叶轮的数控编程，叶轮的模块编程简单，且保证了加工效率和零件质量。
参考文献
[1]张晓东，杨韬.基于UG的涡轮钻具叶轮整体加工研究[J].制造业自动化，2015（14）：44-46.
[2]张文俊，曾强，官莉娟.基于UG的整体叶轮加工仿真技术研究[J].科技创新与应用，2015（21）：59-60.
[3]薛姣益.基于UG的直叶轮的制造加工技术[J].中小企业管理与科技旬刊，2015（33）：241-241.
作者单位
西京学院 陕西省西安市 710123