五坐标数控铣削加工具有柔性、等优点，已成为整体叶轮加工常用的方法之一！利用五坐标数控加工中心制造整体叶轮，加工编程是其关键技术之一!加工编程的主要任务是确定刀具和工件的相对位置和相对运动，生成数控加工刀具轨迹，以驱动加工中心的运动，完成自动切削。在保证整体叶轮制造质量的前提下，效率是非常重要的指标！一般将整体叶轮的切削分为粗加工和精加工：粗加工的主要任务是在尽可能短的时间内去除尽可能多的材料；在精加工中，既要生产出符合精度要求的合格产品，又要求切削效率高.

　　至于选用哪种方法，要视叶片型面的形状而定。以包络直母线的2个端点作为型值点，反算出相同数量的控制顶点.用积累弦长参数法求出节点矢量，进而求解出直纹包络面R=r(u,v)！如图3所示，将叶轮叶尖子午线沿叶轮径向向外平移一段安全距离，然后绕叶轮轴线回转一周，得回转面T，作为加工区域的顶面；将轮毂面沿叶轮径向向外偏置得到H，作为加工区域的底面.顶面T、底面H与叶片的叶盆、叶背直纹包络面Rp、Rb所确定的空间区域，即为插铣粗加工区域，如图3所示.

　　5（keb2+kcf2），其中ke=1/Re，kc=1/R，分别为鼓形刀母线的曲率和大旋转半径对应的小径向曲率.被加工曲面在P点处局部二阶近似为ns=0.5（k1b2+k2f2），式中1k、2k分别为叶片曲面在P点处的主曲率!设H为鼓形刀具表面距离叶片曲面的法向高度，即H=nT-nS=0!5[（ke-k1）b2+（kc-k2）f2]。如果鼓形刀和叶片曲面不发生干涉，则需要满足对任意的（b，f）都有H≥0，即要求kek1，且kck2!

四川增压器叶轮加工制造

　　本文从提高加工效率出发，分别讨论了面向插铣方式的粗加工刀具轨迹生成算法和基于鼓形刀具的精加工刀具轨迹生成算法。整体叶轮插铣粗加工编程技术1插铣加工插铣加工，又称Z轴铣削法，是指刀具沿刀轴方向进给，利用刀具端面的切削刃进行钻、铣组合切削！与侧铣等加工方式相比，插铣加工刀具的径向切削力大为减小，从而可减轻刀具振动.采用插铣加工，在其他条件相同的情况下，可增大切削量，从而提高加工效率!目前，UG、CATIA已有三轴插铣加工编程模块，而对于复杂的整体叶轮，需要五坐标数控加工来实现。

　　设走刀方向为参数增加方向，即ti+1ti，保证ti+1在一个相对较小的初始区间范围.算法描述如下（参见图7）！将参数线离散成等分的一些离散点p（tj），j=1，2,…，N，并设当前刀触点为p（ti）!假定下一刀触点的位置为p（ti+1），计算2点之间的距离d，并确定线段的中点T。设t=（ti+ti+1）/2，得到参数线上点p（t），并计算线段中点T和参数线上点p（t）之间的距离，也就是加工曲面时存在的误差δ!

　　整体叶轮具有结构复杂、开敞性差、通道深等特点，首先需要进行叶片弯扭度、通道宽度和深度等的分析，以确定刀具参数.对于弯扭度大、开敞性差的叶轮，不能通过一次装夹从通道的叶尖部分加工到叶根部分，需要多次装夹，从进排气边双侧对接加工[2]！2插铣粗加工区域由于插铣加工沿着刀具轴向直线进给，因此其加工边界面为直纹面，而叶片型面一般为自由曲面!为生成插铣加工刀具轨迹，首先需要用直纹面逼近叶片型面。刀轴的空间扫掠面为工件曲面（直纹面）的偏置面，考虑到留有余地，偏置距离设定为“刀具半径+加工余量”。