基于Pro_E的汽輪機葉片造型及數控編程研究

胡靖晟

摘 要：在通過構建汽輪機葉片三維實體模型，借助于CAD/CAM軟件Pro_E用曲面混合的參數化建模方法，能夠對汽輪機葉片工作過程中的問題予以把握，從而為數控編程提供重要依據，促進生產效率的提升。

關鍵詞：CAD/CAM軟件；Pro_E；數控編程

1前言

從汽輪機葉片的特點來看，其是一種典型的曲面零件，是汽輪機的核心部分，對于汽輪機性能有著較大的影響。汽輪機葉片處于高溫、高壓、高轉速的工作環境下，強度高低，對汽輪機工作效果影響較大。隨著機械技術水平的不斷提升，通過仿真實驗，利用Pro_E進行汽輪機葉片三維造型，能夠為汽輪機葉片改進提高重要依據，對生產過程中存在的問題予以有效解決。

2汽輪機葉片的三維造型分析

在對汽輪機葉片進行三維造型過程中，通過利用Pro_E的CAD模塊，能夠更好地滿足葉片設計需要。Pro_E在葉片加工程序方面，提供了較強的輔助性能，可以使用戶借助于Pro_E NC實現幾何模型CAD和輔助制造CAM的有機結合，從而滿足汽輪機葉片設計實際需要。汽輪機葉片的三維造型，需要對葉片的情況予以把握，從葉根、葉身、葉冠三個角度出發，具體情況我們可以從下文中看出：

2.1坐標系選擇

葉片基準及坐標系選擇過程中，需要考慮到葉身的截面位置情況，并以此作為基準平面。以葉片軸線作為基準軸，將基準軸與基準平面的交點作為基準點，從而對坐標系進行構建。

2.2截面草繪

利用CAD/CAM的Pro_E進行截面草繪過程中，需要對截面可能存在的不封閉問題予以考慮，并注重把握截面草繪的實際情況，對各圓弧的連接點不連續、不封閉問題予以解決。

2.3混合成型

坐標系和截面草繪選擇完成后，需要在零件圖進行混合成型。這一過程中，對文件中的草繪進行選擇，并調入截面型線圖形，對起始點的位置和方向予以選擇，之后結合草繪的特征進行剖面切換，之后進行第二個截面圖形處理。

汽輪機葉片進行三維造型過程中，可以對Pro_E的曲線擬合功能進行把握，保證造型效果更加理想，以符合實際需要。

3基于Pro_E的汽輪機葉片數控編程分析

Pro_E的汽輪機葉片數控編程，需要對葉片加工工藝予以把握，從葉片加工工藝入手，分析Pro_E的基本設置，從而滿足數控編程的實際需要。

3.1葉片加工工藝分析

葉片加工工藝主要涉及到了粗加工、半精加工、精加工三種類型。粗加工過程中，需要對葉片上的毛坯料進行去除，形成葉片曲面的大體輪廓；半精加工過程中，需要加工出葉片的基本形狀，為精加工做準備；精加工過程中需要對葉片的具體要求予以認知，保證葉片加工滿足實際需求。精加工需要注重質量，并使誤差控制在可接受范圍內。

3.2數控編程分析

3.2.1Pro_E設置

結合CAD/CAM軟件Pro_E的實際情況，選擇NC組件文件，并創建葉片模型。之后選擇工件模型，并對相關參數進行設計，包括加工零點和退刀平面等相關內容。

3.2.2刀具選擇

刀具選擇主要考慮到Pro_E數控編程過程中，葉片加工所用的刀具，包括了端銑刀、圓柱銑刀、球頭刀三種，這三種刀具分別對應了汽輪機葉片的加工過程，能夠保證汽輪機葉片加工工作順利完成。

3.2.3加工序列生成

Pro_E應用于汽輪機葉片加工過程中，需要對NC加工序列進行生成，并且NC加工序列考慮到了相關工藝參數，以滿足實際加工需要。

3.2.4加工仿真分析

CAD/CAM軟件中Pro_E應用于葉片仿真分析當中，需要在NC加工序列生成后，在序列列表的菜單中，對NC序列具體情況進行體現。仿真分析時，借助于計算機的人機界面，對加工情況進行演示，從而對刀具生成軌跡進行把握。之后對刀具切割的效果進行分析，并結合效果對刀具生成軌跡進行相應的調整，從而保證汽輪機葉片加工時，能夠取得較好的效果。當刀具加工完成后，刀具軌跡符合加工需要，再對其進行后置處理。這一過程中，對數控加工的CL數據和相關代碼進行處理，得出對應的NC代碼。

4結語

Pro_E軟件環境下進行汽輪機葉片數控加工處理，注重從曲面理論角度出發，構建葉片的三維模型，對刀具加工軌跡進行仿真分析。這一過程中，借助于CAD/CAM軟件，對編程出錯率進行降低，從而提升編程的效率和質量，為汽輪機葉片數控加工提供重要的參照，提升數控加工的效率。同時，基于Pro_E軟件環境下的汽輪機葉片數控加工，要注重對數控加工代碼進行把握，并以NC文件的模式導出，使數據代碼能夠得到較好的識別和利用。

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