粗加工模具粗加(jiā)工的主要目標是追求單位(wèi)時間內的材料去除(chú)率,並為半精加工準(zhǔn)備工件的幾何輪廓。在(zài)切削過程中因切削層金屬麵積發生變化,導致刀具承受的載荷發生變化,使切削過程不穩定,刀(dāo)具磨損速(sù)度不均勻,加工表麵質量下降(jiàng)。
開發的許多(duō)CAM軟件可通過以下(xià)措施保持切(qiē)削條(tiáo)件恒(héng)定,從而獲得良好的加工質量。恒定的切削(xuē)載荷。通過計算獲得恒定的切削層麵積和(hé)材料去除(chú)率,使(shǐ)切削載荷與刀具磨(mó)損速率保持均衡,以提(tí)高刀具壽命和加(jiā)工質量。避免突然改變刀具進給方向。避免將刀具埋入工件。如加工模具型腔時,應(yīng)避免刀(dāo)具垂直插入工件,而應采用傾斜下刀方式(常用傾斜(xié)角為2°~3°),最好采用螺旋式下刀以降低刀具載荷;加工模具型芯時,應盡量先從工件外部下刀(dāo)然後水平切入工件。刀具切入、切出工件時應盡可能采用傾斜式(或(huò)圓弧式)切入(rù)、切出,避免垂直切入、切出。采用攀爬式切削(Climbcutting)可降低切削熱,減小(xiǎo)刀具受力和加工硬化程度,提高加工質量。半精加工模具半精加工的(de)主要目標是使工件輪廓形狀平整,表麵精加工餘量均勻,這對於工具鋼模具尤為重(chóng)要,因為(wéi)它將(jiāng)影響精加工時刀具切削層麵積的變化及刀具(jù)載荷的變(biàn)化,從而影響切削過程的穩定性及精加工表麵質量。粗加工是基於體積模型(Volumemodel),精加工則是基於(yú)麵模型(Surfacemodel)。而以前開(kāi)發的CAD/CAM係統對(duì)零件的幾何描述是不連續的,由於沒有(yǒu)描述粗加工後、精(jīng)加工前加工(gōng)模型的中間信息,故粗加工表(biǎo)麵的剩餘加工餘量分布及(jí)最大剩餘加工餘量均是未知的。因此應對(duì)半精加工(gōng)策略進行優化以保證半精加工(gōng)後工件表麵具有均勻的剩餘加工餘量。
優化過程包括:粗加工(gōng)後輪廓(kuò)的計算(suàn)、最大(dà)剩餘(yú)加工餘量的計算、最大允許加工餘量的確定、對剩餘加工餘量大(dà)於最大允許加工餘量的型麵分區(如凹槽、拐角等過渡半徑小於粗加工刀具半徑的區域)以及半精加工時刀心軌(guǐ)跡的計算等。現有的模具高速(sù)加(jiā)工CAD/CAM軟件大都具備(bèi)剩(shèng)餘加工餘量分析功能(néng),並能根據剩餘加工餘量的大小及分布情況采用合理(lǐ)的半(bàn)精加工策略。如OpenMind公(gōng)司的HyperMill和HyperForm軟(ruǎn)件提供了(le)束狀銑削(Pencilmilling)和剩餘銑削(Restmilling)等方法來(lái)清除粗加工後剩餘加工(gōng)餘量較大的角落以保證(zhèng)後續工序均勻的加工餘量。Pro/Engineer軟件的局部銑削(Localmilling)具(jù)有相似(sì)的功能,如局部銑削工序的剩餘加工(gōng)餘量取值(zhí)與粗加工相等,該工序隻用一把小直徑銑刀來清除粗加工未切到的角落,然後再(zài)進行(háng)半精加(jiā)工(gōng);如果取局部銑削工(gōng)序的剩餘加工餘量值作為半精加工的剩餘加工餘量,則該工序不僅可清(qīng)除粗加工(gōng)未切到的角落(luò),還可完成半精加工。
最新的發展是由(yóu)外接計算機與數控機床(chuáng)通(tōng)過RS-232C串行口直接連接,直接進行NC程序的快速,準(zhǔn)確的(de)傳(chuán)輸,並(bìng)且外接(jiē)計(jì)算機可與多台具有相同(tóng)的或者不同控製係(xì)統的數控機床相連接,進行信息共享,並能管理多台機床組成的數控工段(duàn)內的(de)生產過程中的信息,以減少生產準備,尤其是數控NC程序的(de)準備時間。隨(suí)著CAD/CAM,集成管理軟件的成熟,以(yǐ)及對柔性製造係(xì)統的(de)需求的增(zēng)加,數控機床的使用,從單(dān)機使用到計算機集成管理是生產加工業技(jì)術發展的方向。
正是基於機械加工業存在的上述問(wèn)題,以及CAD/CAM係統新技術新概念的引用,MIS係統,ERP係統的(de)不斷(duàn)引進,更進一步,CIMS技術在(zài)國內的發展,車間底層的信息集成是重中之重。為此,好色先生软件設計開發了以下介紹的用於車間加工設備集成的各種(zhǒng)產品。
的高速精加工策略取決於刀具與工件的(de)接觸點,而刀具與工件的接觸點隨著加工表麵的曲(qǔ)麵斜(xié)率和刀具有效(xiào)半徑的變化而變化。對(duì)於由多個曲麵(miàn)組合(hé)而成的複雜曲麵加工,應盡可能在一個工序中進(jìn)行連續(xù)加工,而不是對各個曲麵分別進行加工,以(yǐ)減少抬刀、下刀的次數。然而由於(yú)加工中表麵斜(xié)率(lǜ)的變化,如果隻定義加工的側吃刀量(Stepover),就可能造成在斜率不同的表麵上實際步距(jù)不均勻,從(cóng)而影響加工(gōng)質量。Pro/Engineer解決(jué)上述(shù)問題的方法是在定(dìng)義側吃刀量的同時,再定義加工表麵殘留麵積高度(Scallopmachine);HyperMill則提供了等步距加(jiā)工(Equidistantmachine)方式,可保(bǎo)證走刀路徑間均勻的側吃刀量,而不受表麵斜率及曲率的(de)限製,保證刀具在(zài)切削(xuē)過(guò)程中始終承受均(jun1)勻的載荷。
一般(bān)情況下,精(jīng)加工(gōng)曲麵的曲率半徑應大於刀具半(bàn)徑的1.5倍,以避免進(jìn)給方(fāng)向(xiàng)的突然轉變。在模具的高速精加工(gōng)中,在每次切(qiē)入、切出工件時,進給方向的改(gǎi)變應盡量采(cǎi)用(yòng)圓弧或(huò)曲線轉接,避免采用直線轉接,以保持切削過程的平穩性。進給速度的(de)優化很多CAM軟件都具(jù)有進給速度的優化調整功能(néng):在半精加工過程中,當切削層麵積大時降低進給速度,而切削(xuē)層麵積小時增大進給速度(dù)。應用進給速度的(de)優化調(diào)整可使切削過程平穩,提高(gāo)加工表麵質(zhì)量。切削層麵積的大小完全由(yóu)CAM軟件自動(dòng)計算,進給速度的調整(zhěng)可由用戶根(gēn)據加工要求來設置。