眾所周知，Delcam的PowerMILL軟件是目前較為優(yōu)秀的CAM軟件，由于其自身的很多優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)的用戶群發(fā)展很快。本文所介紹的是PowerMILL5.5在拉延模具加工中的一個(gè)應(yīng)用案例，文中較為詳細(xì)地介紹了高強(qiáng)度鋼板中的回彈幾何補(bǔ)償、深型腔凹模的數(shù)控加工工藝和基于PowerMILL5.5的數(shù)控編程方法及參數(shù)設(shè)置等。本文定會(huì)對(duì)想要了解和使用PowerMILL讀者有所幫助。
長(zhǎng)安模具制造中心是長(zhǎng)安汽車股份有限公司下屬單位，是長(zhǎng)安汽車車身及大型覆蓋件夾模具設(shè)計(jì)制造的大型專業(yè)生產(chǎn)基地，也是汽車新品開(kāi)發(fā)基地。它成立于20世紀(jì)60年代，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，擁有數(shù)十臺(tái)高、精、尖設(shè)備，包括一臺(tái)高速五軸數(shù)控龍門(mén)銑床。具有逆向工程，沖壓仿真分析，模具、檢具、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，型面造型和計(jì)算機(jī)輔助編程的專業(yè)技術(shù)，具備了年產(chǎn)200副大中型模具的生產(chǎn)能力。
近年來(lái)，中心在激光拼焊板模具和高強(qiáng)度鋼板模具都有成功開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。本文將介紹的是高強(qiáng)度鋼板拉延模具在PowerMILL5.5中的數(shù)控編程。
一、數(shù)模準(zhǔn)備
在考慮加工方案時(shí)，分析加工對(duì)象是很有必要的。本模具是汽車后地板前隔板的拉延模的凹模，板料為高強(qiáng)度鋼板JAC440WN-45/45 t1.40。為防止回彈，采用幾何補(bǔ)償?shù)姆椒▽?duì)產(chǎn)品進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母淖儯鐖D1所示。圖中1指示是產(chǎn)品，2指示補(bǔ)償后的模型。凹模特征為深型腔，有微小負(fù)角，要進(jìn)行型面加工和成型標(biāo)記孔加工，如圖2所示。模具材料MoCr鑄鐵，加工前的材料硬度HRC28，毛坯狀態(tài)為方形鑄件。
圖1 斷面示意圖
模具的數(shù)字模型采用UGNX造型，一般在UG中通過(guò)模型檢查轉(zhuǎn)入PowerMILL后都不會(huì)有問(wèn)題，也可用 PowerSHAPE 補(bǔ)面，對(duì)數(shù)模整理，曲面方向的統(tǒng)一等，方便在PowerMILL編輯。
圖2 斷面和負(fù)角檢查
二、型面加工的總體方案
模具型面加工一般要經(jīng)過(guò)粗加工、半精加工和精加工三道工序。對(duì)均勻余量采用往復(fù)或等高加工方式，對(duì)大余量采用層加工方式。型面加工前，要先清根加工，切削掉根部的加工量，從而使刀軌在方向轉(zhuǎn)變時(shí)沒(méi)有切削的負(fù)荷，保證了加工的速度和刀具的壽命，提高加工的效率。其次要合理分塊，采用不同的加工方式。
(1)根據(jù)型面特點(diǎn)分塊，陡峭區(qū)、平坦區(qū)分開(kāi)加工；
(2)根據(jù)加工的刀長(zhǎng)分塊，分長(zhǎng)、短刀，保證加工系統(tǒng)的剛性；
(3)擁有五軸機(jī)床時(shí)，可考慮加工擺角的可行性。
三、凹模數(shù)控加工的具體加工工藝
把UG中的需要加工的CAD模型轉(zhuǎn)出成為單獨(dú)的文件放到加工的文件夾，打開(kāi)PowerMILL5.5，Import數(shù)據(jù)，按以上的方法進(jìn)行編程。凹模放料厚-1.4mm，因此安排粗加工留余量-0.2mm，半精加工留余量-1.1mm，精加工到-1.4mm。下面重點(diǎn)介紹部分加工程序。
1. 粗加工
由于鑄件的是方坯，粗加工我們采用偏置區(qū)域清除順銑。因?yàn)槟＞叩男兔娑急容^復(fù)雜，采用偏置區(qū)域加工可以獲得更符合模具型面的加工模型。刀具采用Φ63R6的黛杰圓角端銑刀，行距45mm，下切步距2mm。PowerMILL的等高開(kāi)粗加工，有較多的參數(shù)來(lái)優(yōu)化刀具路徑。表格的區(qū)域過(guò)濾器參數(shù)，充分考慮到圓角銑刀的特點(diǎn)，具有加工盲區(qū)，過(guò)濾較小區(qū)。光順連接參數(shù)，光順了刀具路徑的尖角處，并在刀具過(guò)載的凹進(jìn)區(qū)域可有選擇的采用擺線加工。加工平坦區(qū)域參數(shù)，可以切削平坦區(qū)。高速加工選項(xiàng)，輪廓光順可以將軌跡變的更光順。有了這些參數(shù)，在機(jī)床在執(zhí)行PowerMILL的刀軌時(shí)，可以保持恒
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