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浅谈数控编程及在重型汽车模具加工中的应用

浅谈数控编程及在重型汽车模具加工中的应用

点击数:7520 次   录入时间:03-04 11:35:11   整理:http://www.55dianzi.com   汽车电工

精加工时对精度的取值也要看具体情况,不要一味地追求精度而忽视了加工效率。据发达国家日、美的资料显示,其汽车覆盖件模具的设计制造周期主要取决于模具的研制时间,而他们的数控加工和抛光所需的时间占整个模具研制时间的60%以上。 这也从一个方面提示了研究、做好数控加工在模具研制中的重要意义。

2.3.3 清根加工

清根是常用的加工工序,主要是把前面的加工中由于刀具直径大的原因而没有切除掉的余量加工掉。有两种情况必须注意使用清根:一是在大刀后换小刀以前,为了给小刀加工一个好的环境,避免小刀在型腔拐角处的切削量过大而进给不能保持恒定速度,此时要先清根(小刀用等高线加工可除外);再就是用于精加工前后,也是为了速度及加工出符合要求的圆角。清根常采用球头刀,针对单独的小R也可用端铣刀小步距层切(此非清根工艺),要看曲面的情况而定。

2.3.4 后处理

后处理(Post)意为把CAM软件生成的刀位文件(Cutter Location File)转换成数控机床能够识别执行的G代码NC程序,针对不同的数控操作系统NC程序的格式各有不同,这是数控编程的最后环节。UG的Postprocess可以直接对内部刀轨进行后处理,而不需要中间环节的CLSF文件。UG的PostBuilder可供用户自定义后处理格式,以解决各种编程中的问题。

2.4 对加工程序的验证

在制造业的软件解决方案中,三维仿真模拟加工、验证、分析是一个重要环节,模拟分析的好处就是可以在计算机上像了解真实加工一样观察产品制造的过程,用计算机来分析还没有制造出来的产品零件的质量,并发现设计、制造等诸问题。验证分析可以针对产品、模具设计,也可针对数控加工程序。NC程序常用的仿真验证软件是CGTech公司的Vericut,用它可以进行NC程序的三维验证分析,仿真CNC机床,还可对程序进行优化,可从NC刀具路径创建CAD兼容模型,并与CAD设计模型相比较,等等。通过对G代码和CAM输出数据的模拟加工,可以检测出刀轨路径的错误以及导致零件、夹具和刀具损坏或机床碰撞等问题。如果加工程序的验证既由编程人员同时也由机床操作人员来做,经过两个层面的工作,一般能较有效地防止错误的发生。

3 模具加工编程举例

下面看一下斯太尔重型汽车发动机罩冲模凹模的加工编程策略。图3是发动机罩数模。

3.1 加工分析

(1)毛坯:毛坯为50mm钢板焊接结构,重约3吨,从12处经投影线加工测试,加工量为4-30mm不等,且有多处硬点,多为焊口处及钢板内部组织不匀所致。

(2)形状:凹模型腔外围尺寸为1946×970×500(mm),两侧有212 mm深的垂直面,最小凹半径为R5。

(3)加工难点:

① 415-500 mm深度的底斜面与两侧面的大圆角部分,因本单位龙门数控铣旋转加工头损坏,刀长莫及且主轴直径(¢250mm)干涉,一般在超过280 mm深度时, ¢63刀杆切削钢件会出现震颤。

② 因需要多段程序、多种刀具分别加工,存在精加工接刀问题。

③ 硬点部分无定位、不均匀,增加了操作难度。

3.2 加工编程策略

据以上分析,加工编程分三大板块进行:

(1)短刀(不接刀杆)可直接加工到的部分,有:所有主轴不干涉的底面、两侧面170 mm以上部分。

(2)加接刀杆致320mm深以上的部分,有:两侧面以及圆角。

(3)320mm以下侧面、415-500mm深度的底斜面与两侧面的圆角部分,将模体调角度25°加工,数模也调相应角度编程。角度需要调整两次,分别加工两边侧面、圆角。

(4)每一个板块加工工艺为:局部铣焊口→粗加工→半精加工→清根→精加工→清根。

结果:仅凹模加工前后使用了60多条程序,由作者一人编程,4名操作工两班操作,连续干了13天,没有出现任何差错,接刀误差≤0.12mm 。

4 结束语

综上所述,数控编程是一项细致、辛苦、复杂的综合性的工作过程,编程人员不仅要掌握CAD/CAM软件的使用,还必须具备较强的空间想象、机械识图能力,要熟悉机床、刀具、机械加工,最好能对所加工模具的设计使用都有较深层的了解。从这个意义上讲,就不仅仅是"编程"了。技术的发展永无止境,数字技术也是一直处在发展与探索之中,程序员也只有热爱制造业,在实践中不断摸索、再学习,才能在自己逐步走向成熟的同时也推动CAD/CAM技术的兴旺与繁荣。限于本人工作经历、学识的浅薄,以上看法的片面之处,也只待在不断的工作学习中加以纠正和完善。

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