众所周知,Delcam的PowerMILL软件是目前较为优秀的CAM软件,由于其自身的很多优势,在我国的用户群发展很快。本文所介绍的是PowerMILL5.5在拉延模具加工中的一个应用案例,文中较为详细地介绍了高强度钢板中的回弹几何补偿、深型腔凹模的数控加工工艺和基于PowerMILL5.5的数控编程方法及参数设置等。本文定会对想要了解和使用PowerMILL读者有所帮助。
长安模具制造中心是长安汽车股份有限公司下属单位,是长安汽车车身及大型覆盖件夹模具设计制造的大型专业生产基地,也是汽车新品开发基地。它成立于20世纪60年代,经过几十年的发展,拥有数十台高、精、尖设备,包括一台高速五轴数控龙门铣床。具有逆向工程,冲压仿真分析,模具、检具、夹具结构设计,型面造型和计算机辅助编程的专业技术,具备了年产200副大中型模具的生产能力。
近年来,中心在激光拼焊板模具和高强度钢板模具都有成功开发经验。本文将介绍的是高强度钢板拉延模具在PowerMILL5.5中的数控编程。
一、数模准备
在考虑加工方案时,分析加工对象是很有必要的。本模具是汽车后地板前隔板的拉延模的凹模,板料为高强度钢板JAC440WN-45/45 t1.40。为防止回弹,采用几何补偿的方法对产品进行了适当的改变,如图1所示。图中1指示是产品,2指示补偿后的模型。凹模特征为深型腔,有微小负角,要进行型面加工和成型标记孔加工,如图2所示。模具材料MoCr铸铁,加工前的材料硬度HRC28,毛坯状态为方形铸件。
图1 断面示意图
模具的数字模型采用UGNX造型,一般在UG中通过模型检查转入PowerMILL后都不会有问题,也可用 PowerSHAPE 补面,对数模整理,曲面方向的统一等,方便在PowerMILL编辑。
图2 断面和负角检查
二、型面加工的总体方案
模具型面加工一般要经过粗加工、半精加工和精加工三道工序。对均匀余量采用往复或等高加工方式,对大余量采用层加工方式。型面加工前,要先清根加工,切削掉根部的加工量,从而使刀轨在方向转变时没有切削的负荷,保证了加工的速度和刀具的寿命,提高加工的效率。其次要合理分块,采用不同的加工方式。
(1)根据型面特点分块,陡峭区、平坦区分开加工;
(2)根据加工的刀长分块,分长、短刀,保证加工系统的刚性;
(3)拥有五轴机床时,可考虑加工摆角的可行性。
三、凹模数控加工的具体加工工艺
把UG中的需要加工的CAD模型转出成为单独的文件放到加工的文件夹,打开PowerMILL5.5,Import数据,按以上的方法进行编程。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。下面重点介绍部分加工程序。
1. 粗加工
由于铸件的是方坯,粗加工我们采用偏置区域清除顺铣。因为模具的型面都比较复杂,采用偏置区域加工可以获得更符合模具型面的加工模型。刀具采用Φ63R6的黛杰圆角端铣刀,行距45mm,下切步距2mm。PowerMILL的等高开粗加工,有较多的参数来优化刀具路径。表格的区域过滤器参数,充分考虑到圆角铣刀的特点,具有加工盲区,过滤较小区。光顺连接参数,光顺了刀具路径的尖角处,并在刀具过载的凹进区域可有选择的采用摆线加工。加工平坦区域参数,可以切削平坦区。高速加工选项,轮廓光顺可以将轨迹变的更光顺。有了这些参数,在机床在执行PowerMILL的刀轨时,可以保持恒
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