叶轮是非常典型的五轴联动加工产品，叶轮的运用目前已经非常普及，对叶轮的需求量也越来越大。有了很好的五轴先进设备，就需要非常智能的CAM软件来做配合。SolidCAM是一款非常人性化，集设计、分析、加工、仿真于一体的智能加工软件。针对叶轮加工，SolidCAM开发出了叶轮加工模块，使用者只需要按照提示选择一些参数就可以完成叶轮的编程与仿真。

SolidCAM参数设置

具体为：先在SolidWorks里面打开加工产品，然后创建SolidCAM加工零件，并进入SolidCAM加工界面(图1)，选择车铣复合机床控制器、加工原点、加工零件、加工素材、机床类型和加工材料等相关参数。

图1 新的铣削工件界面

在界面中，“使用图档目录”的含义是使SolidCAM软件默认使用与SolidWorks软件保存相同的路径。当勾选“使用图档目录”时，“目录”选项呈灰色不可用模式，如没有勾选“使用图档目录”，则可以利用“目录”选项设置SolidCAM软件加工图档的路径。“工件名称”用来设置SolidCAM图档名称，而“图档名称”则表示SolidWorks软件图档的保存路径。

以上这些选项的设置与其他主流软件设置有一些区别，笔者在此推荐用户将SolidCAM和SolidWorks图档默认在同一路径下，便于查找修改。

【铣床工件设置】—【数控机床】选择Mazak_Variaxis_500，【原点】点击【加工原点】进入原点设置菜单。在【定义原点选项】下面点击【选取曲面】，【原点位置】选择【旋转面中心】，然后选择右边窗口下叶轮外形圆柱面或者叶轮顶部凸台圆柱面。如果坐标系不在我们想要的位置可以通过下面的【反转】、【距离】、【基准原点开始的旋转角度】功能改变坐标系方向(图2)。

图2 加工原点设置

SolidCAM操作步骤

1、设置刀具。使用【新增】—锥度球刀，设置锥度球刀直径为10mm，顶部直径5mm，有效切削刃长50mm，露出长度60mm;刀柄使用BT40-ER32-100，设置和选择好以后可以点击预览查看刀具和刀柄，如果没有问题，点击【确定】离开刀具设置。

2、设置夹具。使用SolidWorks【装配体功能】调入夹具，使用【浏览】打开文件摆放位置，选择Mazak 640夹具，点击【打开】，导入到SolidWorks窗口中。使用SolidWorks装配体—【配合】功能，指定叶轮和夹具之间的位置配合。装配配合需要约束条件：叶轮与夹具同心配合;叶轮底部与夹具顶部做重合约束;叶轮中心的中心线与工作台一条边做平行约束。

从SolidCAM管理员—【加工工程】右键点击【定义夹具】，【夹具】选择SolidWorks窗口下的夹具，然后在【Z】参数下设置259.739，它为零件加工坐标系与夹具底部距离。输入好以后可以点击后面的眼睛就可以预览夹具，点击【确定】离开定义夹具。

3、加工设定。

1)从【夹具】处右键，【新增铣床操作】，选择【叶轮加工】模块进入叶轮加工。

2)选择叶轮粗加工，在【图档】里面方式处选择【流道仿形】，叶片、副叶片、叶根处选择好对应的叶片和流道(图3)。

图3 叶片、流道选择

3)在【刀具】处选择之前建立的一把锥度球刀，在【安全平面】处使用默认。

4)在【精加工参数】处，【技术】设置每一次切削深度为2mm，每一次切削宽度为2mm。在【分类设置】—【路径方式】方式处选择往复，从叶片前沿开始、顺序、从中心向外、顺铣。

5)保存计算，生成粗加工刀路。

6)全部叶片分为10组，然后通过SolidCAM旋转阵列功能阵列全部加工区域，【旋转轴】选择自动，SolidCAM默认的是围绕Z轴旋转。在【旋转次数】在中输入10(旋转阵列10次)，【机床】选择全部，其他都默认。

7)设置完成以后保存计算，产生刀路。

8)粗加工刀路已经完成，开始做叶片的精加工。在粗加工处，按住键盘上的Ctrl+C(复制)，再按住键盘上的Ctrl+V(粘贴)，重新复制一个刀路，然后打开修改。

9)做叶片的精加工，需要重新选择单独的一组叶片，在【叶片、副叶片、叶根】新增一个单独的叶片面，重新选择。

10)在【精加工参数】处，分别在【技术】和【分类设置】重新设置。

11)【连接】设置，在【层间连接】取消自动，选择混合曲线，然后保存计算产生刀路。

12)同样的方法复制第一个刀路，打开修改(只需要修改加工方式为流道精加工)，保存计算，完成流道精加工。

切削仿真

1、所有的刀路完成以后，刀路全部选择，右键【模拟】。

2、如果后处理支持【机床模拟】，选择【机床模拟】，软件会自动调入一台同机床模型，进入SolidCAM同时会调入相关三维素材(刀具、刀柄、毛坯、零件、夹具),页面功能标注区为窗口播放、快进、循环、视图、刀轨显示、功能区等。

3、点击【播放】，就可以真实的反应机床机构运动，如果遇到干涉软件会自动提醒我们，并提示哪一行干涉。

4、把全部刀路做一次仿真，最终加工完成