(2)建立转子的三维模型,如图3b所示。建模方法有很多,可在Pro/ENGINEER、AlphaCAM等平台上建立。建模时,轮廓线上任一点P(xi, yi)处的螺旋导动线方程为(坐标系参见
图2):
式中,q为转子长度,h为导程,为P点矢径,
,t为参变量,0≤t≤1。
(3)将端面轮廓按弧长平均打断为若干子段(图3c、图3d为局部放大图),子段数目按照表面粗糙度的要求确定。
(4)求出每个子段端点的坐标及该点处螺旋曲面的法矢量n。设球头刀半径为r,按公式P=P0+nr计算得到刀位数据,并据此编制NC程序(按刀心编程)。
三、用Vericut对铣削过程进行仿真
1.建立毛坯模型
对精加工进行切削仿真,理论上应该建立半成品模型作为精加工前的毛坯。但是,由于转子的端面齿廓是一单值曲线,故可以把粗加工前的圆柱形毛坯作为精加工前的毛坯,如图4所示。这样,在仿真中系统可能会提示每刀切深过大,但并不影响轨迹模拟和干涉校验。

图4 毛坯定义
2.机床定义
机床定义的内容包括*.mch文件(定义机床、夹具)和*.usr(CNC定义)两方面。由于机床的结构千变万化,CNC类型繁多,所以通常采用基于Vericut内嵌的机床定义文件结合具体的机床结构与CNC编程规则来定义。主要内容包括:(1)确定机床坐标系;(2)确定编程坐标系;(3)定义运动轴运动关系;(4)G代码和M代码定义。转子编程原点位于右端面中心,所以机床原点与编程原点不重合。以KAFO,某四轴立式加工中心为例,其CNC为FANUC 0M,机床原点位于z轴与工作台面的交点。这些均可在“Component Tree”中进行设置.
3.刀具定义
转子加工时采用球头铣刀。应根据NC程序中的刀号和选定的球头刀半径定义刀具,如图6所示。

a)

图6 刀具定义