基于PowerMILL的四轴叶轮加工及其二次开发

    叶轮是航空发动机、火箭发动机、水轮机、汽轮机、泵、风机、压缩机等产品上的重要零件，其作用是对流过的气体或液体进行增压和能量转换。空气动力学S流体力学等学科影响到叶轮的造麵，叶轮的加工方法、加工精度对叶轮的性能参数翁极大的影响。本文所选风力驱动器叶轮轴其是由圆周均布的5片叶片构成的，叶轮流道为螺旋槽，槽的中心线是左旋螺旋线。

    近些年发展起来的髙速切削茌叶轮加工中已经广泛使用。PowerMILL软件是英国DELCAM公司开发的一款基于Windows平台的、面向工艺特征的、符合工程化概念的新一代智能型CAM软件。其有如下特点：（1）PowerMILL软件是面向完整加工对象的CAM系统，它独立于CAD系统，可执接受各种CAD系统的模型数据，单独运行于加工现场等；（2)PowerMILL系统以工艺为核心，采取面向整体模型，面向工艺特征的处理方式，使编程人员感觉如同在现场控制加工，符合工程化概念；(3)基于工艺知识的模式，界面风格简单，操作易学易用。

    叶轮轴(除叶轮部分)的加工可采用车削加工成型.叶片加工时，叶片必须具有良好的表面质量，叶片加工精度一般集中在叶片表面、轮毂的表面和叶根表面，截面间的型面平滑过渡，叶片的表面纹理要求一致。利用PowerMILL软件进行CAM编程的主要过程为：（1）叶轮、叶片的粗加工、半精加工；(2)叶片的精加工；（3)叶轮流道的精加工，如图1所示为采用PowerMILL软件进行叶轮CAM刀路径图.图2所示为利用PowerMILL软件进行叶轮轴仿真加工效果图。

    图1 叶轮部分的加工刀具路径

    图2 叶轮轴实体仿真加工效果

    湖南化工职业技术学院购买了PowerMILL软件的三轴加工模块，未购买其叶轮加工模块，利用常用的刀具路径策略加工叶轮，存在着刀具路径过多、加工效率低等问题.无法高效高质量完成叶轮加工。因此，对PowerMILL软件进行二次开发是非常有必要的。

    软件的二次开发是指最终用户在软件开发商所提供的开发环境与编程接口基础上，根据自身的技术需求，进行新功能开发或软件环境定制的过程。PowerMILL为用户提供了Visual Basical二次开发接口和开放式的内部命令集合(宏指令），给用户进行二次开发提供了方便。

    在PowerMILL中，宏指令(Marc)是一个包含一系列PowerMILL运行命令的集合，名为file.mac文件，这些命令通过记录PowerMILL所运行的每一条命令或是直接键入产生的，产生的宏可以直接在PowerMILL中运行。PowerMILL软件向用户开放其全部宏指令。用户可将这些指令进行组合与编辑，形成宏文件，可将这些宏指令用于PowerMILL中的刀路定义、批量碰撞分析、自动程式单、批量编程等，避免刀路定义中如刀具参数、切削参数设置等重复操作，节省时间。