覆盖件模具型面数控加工CAPP研究及应用


 近两以来  ,本国车行业怏速未来发展  ,车创造企业的 相互之间的角逐也曰益刺激  ,为着习惯行业和使用者的需 求  ,品牌货车不断的升级成换代  ,改换车外装是新品牌货车的标 志之_  ,因而车的包含件压铸黑色防静电镊子需求继续规划创造 。 包含件压铸黑色防静电镊子包括形式复杂性、图片尺寸大、球面多、型面光 顺性强等的特点  ,因而其生产制作处理创造需要的难度相对较大、直接费用较 高  ,决不能易有效控制生产制作处理质理水平和时期 。压铸黑色防静电镊子的生产制作处理质理水平和 精确度对包含件压铸黑色防静电镊子特出的生产制作处理生产的工序也提出来了更为重要的要 求 。特别生产制作处理生产的工序制定数者在成就上的存在需要不同  ,使 得生产的工序制定数不适度、求真务实和规范起来  ,压铸黑色防静电镊子生产制作处理质理水平和 高效率无非有保障1 。

随着计算机和网络技术的普及  ,模具制造领域越 来越依赖于计算机技术的发展和应用  ,计算机辅助工 艺规划技术(即CAPP)应运而生 。CAPP技术为覆 盖件模具的加工制造提供了一个自动化的集成平台  , 它不仅能够规范加工工艺、缩短设计周期、改善工艺 继承性、提高加工质量和效率  ,而且对增强汽车制造 企业的竞争力起着至关重要的作用1-2 。

以汽车覆盖件拉延模具型面为例  ,对其加工工艺 进行剖析  ,创建了以PowerMILL 2012大型数控加工 软件为平台的覆盖件模具型面数控加工工艺模板  ,它 不仅能够高效加工特定模具  ,而且对结构相似的模
具  ,通过直接调用或简单修改工艺参数即可生成符合 实际生产的加工工艺和程序代码 。实践证明:该方法 能够规范模具型面加工工艺  ,提高模具的加工质量和 效率 。

1镊子型面精加工方法

汽车覆盖件拉延模具型面结构复杂、 曲面多、 尺 寸大、精度要求高  ,因此覆盖件模具的加工工艺与普 通模具的加工工艺相比  ,两者之间有较大的差异3 。

遮盖件镊子型面工艺工艺制作技术方案就像文中1一样 。第一个 将备好的镊子坯料在工艺工艺制作管理中心工作任务台面上方追踪定位、夹 紧;选购内径最大的粗合金铣刀  ,以“十”字或“井” 字型具体方法对镊子型面通过试工艺工艺制作  ,确认毛胚房各个地方位切 削留量匀称;毛胚房粗工艺工艺制作时  ,在型面偏浅位子用等距 环切旅途工艺工艺制作  ,在陡平面磨处用等高具体方法切销  ,迅猛去 除镊子毛胚房留量;下那步通过粗清角工艺工艺制作  ,_般用于 笔式清角具体方法  ,消除毛胚房未工艺工艺制作到的拐角地方  ,确认 留量匀称;半精工艺工艺制作流程消除重复的毛胚房  ,使型面更 加匀称光滑   ,为精工艺工艺制作做准备好;半精清角流程基本是 消除半精工艺工艺制作未切销到的残余物量;精工艺工艺制作是镊子型面 工艺工艺制作清理的重要步  ,将决心型面的质和精确;对 于这些型面中曲率圆弧较小的留量  ,精清角工艺工艺制作流程 也是须得的 。

1.1型复试生产加工

覆盖件模具型面粗加工时  ,经常采用分层切削的 方式进行  ,其效率低且成本较高 。因此  ,可以在粗加 工之前引入一个划分局部曲面加工的试加工工序 。如 图2所示  ,即在X轴或}"轴方向上以200 mm为单位 将加工型面区域划分成 块  ,然后在Z轴方向上 抬刀20 mm  ,并试切20 mm宽的刀路  ,如果局 部型面未被加工到  ,刀 具以5 mm为单位下降  ,

再进行试切  ,直到每个 试切点都有加工余量 。  图2试加工型面分区

1.2型面粗加工

粗加工的目的是快速去除模具毛坯余量  ,所以常 用的加工刀具的直径较大  ,选取的切削深度也较大  , 并降低主轴转速来进行粗加工 。切削步距的大小由铣 刀直径来决定  ,常用的铣刀直径一般在6?50 mm之 间  ,因此切削步距一般设置为0.5?20 mm 。切削进 给速度要根据加工中心的加工能力、刀具材料和毛坯 材质等情况  ,合理选取较大值   ,以达到快速除料的 目的 。

部件毛胚长相粗造  ,故应在塑模型面在内的区域性 设有合理有效的起刀点  ,不要普通加工件误切或撞刀 。钻削制造 具体方法尽可能常用顺铣形式  ,使普通加工件恢复优秀的钻削状 态 。走加工件体方法判定后  ,由规划的应用程序给定普通加工件起刀点 职位 。


1.3型面精加工

精加工的切削用量较小、精度较高  ,刀具尺寸由 型面曲率大小来定  ,_般采用%16 mm或%20 mm球 头立铣刀双向走刀  ,起刀点不受限制 。加工步距由型 面精度要求来选择  ,一般取0.8 mm  ,加工余量保持 在1mm以内  ,精度保证在0.05 mm左右 。最后用小 直径球头铣刀清根去除多余材料  。

1.4型面清角加工

模具的型面一般采用球头刀进行精加工  ,在加工 区域会留下一定的加工余量  ,尤其是一些较浅型面的 加工  ,导致模具型面加工精度降低 。于是  ,精加工后 宜采用更小直径(如%6 mm)的球头刀对剩余区域 进行清根加工  ,以达到模具型面的加工精度要求 。

在现实代激光处理中  ,重叠件拉延压铸模型面的复杂的程 度、曲率圆弧等均有所不为各不相同  ,除上激光处理工艺步骤流程外  ,还 可以有关任何工艺程序  ,如边缘清角代激光处理、细化清角加 工、测面插铣代激光处理和测面半精代激光处理等 。

2压铸模型面CAPP开发

在覆盖件模具型面加工工艺研究的基础上  ,采用 PowerMILL 2012加工软件的工艺模板开发平台  ,根据 拉延模具型面特点和加工工艺  ,制定工艺流程  ,针对 不同的加工部分  ,选择不同的加工策略  ,设置合理的 加工参数  ,创建加工程序  ,完成模具型面CAPP工艺 模板的设计 。

2.1创建工艺模板

PowerMILL 2012爱游戏(ayx)下指定工艺模板的生成 路径  ,然后对工艺模板进行命名  ,在加工策略对话框 中  ,即可生成‘‘覆盖件模具型面加工工艺CAPP模 板”那些固化的标签 。

2.2设置加工参数 2.2.1刀具设置

加工刀具设置参数包括:刀体类型(如圆锥形 刀具和圆柱形刀具)和刀底类型(如球形刀、圆角 刀和平底刀)  ,具体刀具几何体参数设置主要有:刀 具直径、刀具长度、刀具锥角及圆角半径等4 。

2.2.2  走刀方式

在加工过程中  ,不论是一个程序还是几个程序才 能加工完成的型面  ,刀具的起点和终点需为同一个位 置 。进刀点应选择在其受力良好的位置  ,使切削受力 均衡 。退刀时应最大限度缩短非切削加工时间  ,提高 数控机床利用效率  ,可以选择沿加工路径切线、沿加 工路径法线、沿Z轴、沿加工路径相切等方式进行 进退刀走刀5 。

2. 2.3切削步距

在文档模板中  ,用表示制作加工高精准度的加工过程性能一留下 极度来设定车削加工间隔距离 。如下图图甲中3图甲中  ,其中的h是使用量高度、d是刀具直径、b是切削步距 。在保证加工效率 和加工精度的前提下  ,切削间距尽量选择最小值  ,依 据实际加工经验  ,残留高度多取0.02 mm6 。

2.2.4进给速度

在工艺模板中  ,分别设定了切削速度、进刀速 度、退刀速度、空刀速度和跨越速度等5种进给速 度 。切削进给速度根据工件表面的余量值来设定  ,如 果余量较大  ,切削进给速度应适当降低;跨越进给速 度通常设置成切削进给速度的60%左右;进刀速度 —般设置为50~200 mm/min;退刀、空走刀速度尽 可能选取设备允许的最高值7 。

2.2.5主轴转速

实际生产中  ,主轴转速依据机床能力、刀具形状 和材质、工件材料以及加工余量等方面综合设定 。覆 盖件模具常用铸铁或钢材质  ,加工型面余量较大时  , 主轴转速一般选用1 000 ~ 4 500 r/min;而如果加工型面空间较小时内  ,电主轴轉速不错设定到8 000 ~ 12 000 r/min,会更大数量提咼型面高质量和生产加工的效率 。

基于以上加工工艺参数设置  ,生成模具型面加工 工艺流程的加工策略[8-10] 。将工艺参数和加工策略 保存在“覆盖件模具型面加工工艺CAPP模板”路径 下  ,最后完成“覆盖件模具型面加工工艺CAPP模 板”开发   ,如图4所示 。

 3模头型面CAPP应用

将该CAPP工艺模板应用在某汽车大型覆盖件模 具型面的加工上  ,对其进行了实践验证 。

依该模版修改的机床型面精加工制作策略性设备精加工过程产品基本参数 做出切屑精加工制作  ,详细产品基本参数设备如表1如图是 。

加工工艺参数和加工策略表

 

加工处理工艺流程规格  

工作工

艺环节

激光加工玩法

车床刀具

刀盘时速/

 

(rmin "1)

进给波特率/

 

(mmmin"1)

切销步

 

/mm

激光加工余

 

/mm

生产制作精

 

/mm

型招聘面试手工加工

参看线段投射制作

%50球刀

 

1 000

1 500

 

由金属毛坯空间而定

0. 1

粗加工处理

平行等高精加工制作

%50球刀

 

1 500

 

1 800

8

1. 0

0. 1

粗清角

自动的清角精生产制作

%50球刀

1 800

 

2 000

1. 0

0. 1

半精制作加工

3d偏置精处理

%50球刀

2 000

 

2 000

3

0. 3

0. 05

半精清角

手动清角精制作加工

%25球刀

2 500

 

2 500

0. 25

0. 03

精生产加工

二维偏置精工艺

%25球刀

 

4 500

 

4 200

 

0.6

0

0. 02

精清角一

自然清角精加工处理

%20球刀

 

2 500

 

3 500

0

0. 01

精清角二

智能清角精处理

%10球刀

 

2 500

 

3 500

0

0. 01

精清角三

定时清角精加工处理

%6球刀

 

2 500

3 000

0

0. 01

 

摸具毛还用1 000 mm X 800 mm X 200 mm的铸 件 。来源于代粗加工处理数量很高的原故  ,选购球头铣刀片先对型 面做出试代粗加工处理;实施交叉式等高方试做出粗代粗加工处理  ,数量 1.0mm,再对未制作到的部件粗清角;按序顺利完成型 面的半精制作、半精清角制作、精制作、精清角制作 等步骤之一  ,到最后转为删改的刀路趋势和制作子程序 。在 CINQNNATI VMC4000加工中心上完成了该覆盖件 模具型面的实际加工  ,如图5所示 。

加工结果表明  ,应用该CAPP加工工艺模板可以 快速、合理、规范地设置模具型面的工艺参数和工艺 流程  ,不仅保证了型面加工的质量   ,而且使工艺规划 和数控编程的时间缩减大约20%  ,大大提高了模具 制造效率 。

4结速语

 

实际生产应用中  ,由于汽车覆盖件模具种类较 多  ,而且模具型面的形状曲率和加工工艺都不近相 同  ,下一步将对工艺数据库进行补充和完善  ,将相似 型面的加工工艺归类设置  ,将可视化的开发平台和数 控加工软件相结合  ,开发出功能更加强大的CAPP数 控加工工艺模板  ,合理规划覆盖件模具生产中的各个 加工环节  ,增强数控工艺及加工代码编制的实用性和 可靠性  ,在很大程度上提高汽车覆盖件模具的加工质 量与效率   ,有效提升企业竞争力  ,促进汽车产业的 发展 。

分类: 编程加工  
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