由于叶片型面是由复杂的三维自由曲面组成，几何精度要求较高、技术难度大，传统的加工方法无法满足叶片的精度要求。本文旨在应用ug对叶片进行实体建模，得到一个理想的三维叶片实体，再根据加工叶片的材料特点，选择公道的刀具进行加工。根据叶片的外形特点，选择公道的编程策略、走刀路径和进退刀方式。将ug强大的功能应用于叶片的五轴铣削加工，较好地解决了叶片批量生产中的质量和效率题目，能够取得良好的经济效益。
一、nx软件介绍
在当前流行的cad/cam软件中，nx为用户提供了一个较完善的企业级cad/cae/cam/pdm集成系统。在ug中，*的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和曲面功能结合在一起，而这一结合被实践证实是强有力的。
1.nx的cad功能
nxhybridmodeler复合建模模块无缝地集成了基于约束的特征建模和传统的几何建模（实体、曲面和线框）到单一的建模环境内，在设计过程中提供更多的灵活性，用户可以选择zui自然地支持设计意图的方法。
2.nx的cam功能
ugcam提供了一整套从钻孔、线切割到5轴铣削的单一加工解决方案。在加工过程中的模型、加工工艺、优化和刀具治理，都可以与主模型设计相联接，始终保持zui高的生产效率。
二、五轴加工介绍
五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械以及高精医疗设备等行业，有着举足轻重的影响力。现在大家普遍以为，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子以及大型柴油机曲轴等加工的惟一手段。
五轴联动加工中心具有率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。五轴机床的种类分为：摇篮式、立式、卧式、nc工作台+nc分度头、nc工作台+90°b轴、nc工作台+45°b轴、nc工作台+a轴°以及二轴nc主轴等。
三、叶片结构分析
从叶片的结构（如图1所示）来看，其叶身型面部分为复杂的空间曲面，各部分的曲率、扭转变化较大，是典型的薄壁件。由于其为动力等装置的重要部件，工作条件较为恶劣，就对零件本身的精度和质量提出了很高的要求。型面的加工质量直接影响其工作性能，还可能影响整机性能。叶片的材料要求有很高的质量-强度比，加工中难切削，切削抗力大，引起的变形也大。由于其截面外形，在叶盆和叶背方向上抵抗变形的能力也不同，进排边沿处又较薄，加工中的形变很复杂，对数控加工提出了很高的要求。在实际加工中，多采用如图2所示的加工流程。
图1叶片结构
图2加工流程
四、nx中叶片加工实例
要加工如图3所示的某型发动机静子叶片，编程过程如下。
图3某型发动机静子叶片
1.零件造型
曲面造型时，首先由图纸提供的截面上的列表点数据定义样条曲线，然后再完成曲面定义。
（1）曲线造型
在ug软件中可先点击“application”→“modeling”进进造型模块，然“insert”→“curve”→“spline”或单击，进进样条曲线定义对话框。
选择“throughpoints”→“pointsfromfile”并输进样条曲线的列表点数据文件（如yp1.dat），单击“ok”，即可天生通过这些点的样条曲线，如图4所示。用同样的方法天生这个截面上的叶盆曲线，如图5所示。对这两根样条曲线倒圆角，使它成为一条封闭的曲线，大真个圆角为1.2mm，小真个圆角为0.23mm，如图6所示。用同样的方法绘制其他9个截面的曲线，形成如图7所示的外形。
（2）曲面造型
选择“insert”→“freefromfeature”→“thronxhcurves”或单击，依次选取10个截面的曲线，在对话框中输进容差等参数，即可由曲线天生曲面，天生相应的叶片零件，参见图3。
图4样条曲线图
图5叶盆曲线
图6倒圆角后的封闭曲线
图7 9个截面曲线
2.刀位轨迹天生与仿真
在这个例子中，假定只对该叶片进行精加工，那么天生精加工程序的过程如下。
◎进进加工模块
“application”→“manufacturing”，单击，进进“createoperation”（创建操纵）对话框，如图8所示进行设置，选用多轴加工方法中的“可变轴铣”。
图8创建操纵对话框
◎进进“可变轴铣”对话框后，设定相应的参数，如图9所示。在“geometry”中单击，选中叶片零件。
图9参数设置图
◎在“drivemethod”（驱动方法）中选择“surfacearea”（曲面区域）方法，进进“surfaceareamethod”对话框，选择叶片曲面为“drivergeometry”（驱动几何），其他参数如图10进行设置，在“toolaxis”中选择刀轴为“4axisnormaltodriver”（四轴沿驱动面法向），点击“ok”回到“可变轴铣”对话框。
图10surfaceareamethod对话框
◎进进“groups”组，新建一把直径为φ12mm的球头刀，参数如图11所示。
a）b）
图11刀具参数设置
◎回到“main”组，单击“non-cutting”，进进进退刀设置对话框，按图12设定。
a）b）
图12进退刀设置对话框
◎单击，天生叶片加工的刀具轨迹，如图13所示。单击，可对天生的刀轨进行加工仿真。
图13叶片加工的刀具轨迹
3.后置处理，天生nc程序
单击，进进后置处理对话框（如图14所示），选择相应的机床特性文件，天生加工叶片零件的nc程序。
图14后置处理对话框
部分程序如下（五轴加工）：
……
n57x-36.763y-170.757z78.51a91.04c10.76;
n59x-33.86y-170.634z78.422a90.87c10.35;
n61x-30.999y-170.501z78.0590.69c10.31;
n63x-28.165y-170.41z77.688a90.56c10.51;
n65x-25.305y-170.369z77.591a90.51c10.48;
n67x-22.423y-170.328z77.572a90.46c10.25;
n69x-19.553y-170.284z77.483a90.4c10.14;
n71x-16.692y-170.247z77.393a90.35c10.1;
n73x-13.833y-170.214z77.304a90.3c10.08;
n75x-10.979y-170.177z77.1990.25c10.1;
n77x-8.128y-170.131z77.059a90.19c10.15;
n79x-5.282y-170.079z76.903a90.12c10.24;
n81x-2.44y-170.022z76.737a90.05c10.36;
n83x.404y-169.965z76.576a89.97c10.47;
n85x3.251y-169.912z76.434a89.9c10.55;
n87x6.104y-169.87z76.318a89.85c10.58;
……
五、结束语
由于叶片型面是由复杂的三维自由曲面组成，几何精度要求较高、技术难度大，传统的加工方法无法满足叶片的精度要求。本文旨在应用ug对叶片进行实体建模，得到一个理想的三维叶片实体，再根据加工叶片的材料特点，选择公道的刀具进行加工。根据叶片的外形特点，选择公道的编程策略、走刀路径和进退刀方式。将ug强大的功能应用于叶片的五轴铣削加工，较好地解决了叶片批量生产中的质量和效率题目，能够取得良好的经济效益。