[摘要] 介紹了捷達轎車整體側(cè)圍外覆蓋件曲面的三維造型和模具數(shù)控編程加工過程设鼎，同時也介紹了我們使用DELCAM軟件在提高加工效率肛鹏、延長刀具壽命骗村、高速加工等方面的一些經(jīng)驗飞涂。

　　關(guān)鍵詞：CAD/CAM旦部；三維造型；數(shù)控加工较店；加工效率志鹃；刀具壽命；高速加工

　　Abstract : The 3D model and the CNC processing course of the JETTA car die for the covered part were introduced . And the experience to use DELCAM software in increase machining efficiency、extending tool lift and High Speed Machining were introduced .
Key words : CAD/CAM ; 3D model ; CNC processing ; Machining efficiency;Tool life , HSM

　　一曹铃、前言

　　一汽模具制造有限公司始建于1954年，48年來相繼為一汽和全國三十幾個廠家提供了整車或零部件的車身模具和技術(shù)服務(wù)捧杉。九十年代中期實現(xiàn)了由生產(chǎn)卡車模具到制造轎車模具為主的重大改變陕见。公司近三年來又進一步加大了設(shè)備投資和技術(shù)改造，先后從國內(nèi)外引進了十多臺大型高速數(shù)控銑床募型，使我們公司的加工能力居同行業(yè)國內(nèi)領(lǐng)先地位指晾。過去我們公司一直采用EUCLID軟件作為主導(dǎo)編程軟件，但由于該軟件多年已不再開發(fā)哀揽，使用該軟件編程效率低理斜，加工方式少，難以適應(yīng)我們現(xiàn)生產(chǎn)的需要睬肮；經(jīng)過慎重考察伐薯、測試多家世界上先進的CAD/CAM軟件，公司最終采用了英國DELCAM公司的 PowerSHAPE和PowerMILL系列軟件匣诉，做為我們現(xiàn)在的主導(dǎo)編程軟件诡岂。一年來，我們公司采用該軟件編程加工制造了奇瑞汽車有限公司和馬自達汽車有限公司等的二百多套模具曾瞪，其中轎車的內(nèi)外覆蓋件模具占了大多數(shù)登鄙。使用DELCAM軟件后，我們的編程效率比過去提高了50%以上掰儿，加工效率比過去提高了30%以上骤公，刀具壽命也提高了30%以上。同時我們公司也使用DELCAM軟件實現(xiàn)了許多高檔轎車的模具國產(chǎn)化扬跋，象一汽大眾公司的捷達轎車整體側(cè)圍復(fù)制模具阶捆，該模具長5米多，寬3米左右胁住，形狀復(fù)雜趁猴，若從德國進口，價格非常昂貴彪见，需要大約300萬人民幣儡司，而在我們公司國產(chǎn)化后只需要100萬人民幣左右，節(jié)省了大約2/3的資金余指，象這樣高精度捕犬，復(fù)雜的高檔轎車的整體覆蓋件模具，在國內(nèi)目前唯有我們公司能制造酵镜。下面就捷達轎車整體側(cè)圍復(fù)制模具碉碉，來介紹一下我們公司使用DELCAM軟件在轎車覆蓋件制造中的一些成功經(jīng)驗，該軟件主要包括PowerSHAPE和PowerMILL等模塊，具有強大的造型設(shè)計和輔助制造功能垢粮。

　　二 淫蜕、三維造型

　　捷達轎車整體側(cè)圍復(fù)制模具的型腔部分我們采用逆向工程的方法做出來后，到PowerSHAPE中進行工藝補充抬奠。DELCAM公司的設(shè)計軟件PowerSHAPE模塊的智能化鼠標(biāo)和智能化工具欄肩检，極大地方便了我們的操作，并且其強大的曲面造型和曲面編輯功能蚓绞，尤其適合工藝補充的設(shè)計泉疆。

圖 1 側(cè)圍復(fù)制模具的三維曲面模型

　　三、數(shù)控加工

　　把PowerSHAPE模塊中生成的CAD模型雌吱，直接傳輸?shù)絇owerMILL中滑攘，按照側(cè)圍模型的特點，擬訂數(shù)控加工工藝路線盼蝴，步驟如下：

　〕怠（1）粗加工

　　由于鑄件的余量較大，粗加工我們采用Ф50R6的圓角端銑刀具來進行分層加工噪芭。PowerMILL的分層加工可以智能的考慮到毛坯的鑄造量涝露，優(yōu)化刀具路徑。賽車線粗加工是PowerMILL獨有的加工策略楞艾，它最大化地圓角光順了刀具路徑的尖角處参咙，并在刀具過載的凹進區(qū)域可有選擇的采用擺線加工，這些都符合了高速加工的需求硫眯。通過實際加工的測試蕴侧，采用分層加工去大量比我們過去采用的平行加工節(jié)約1/3左右的時間。

　　（2）粗加工之后的工藝清根

　　工藝清根的目的是去除粗加工或半精加工后零件凹角處未能加工到的材料两入，這樣下道工序的加工量就比較均勻净宵，有利于提高下道工序的加工速度，達到提高效率的目的裹纳。由于我們粗加工采用了大的刀具來進行加工择葡，在局部的溝槽區(qū)域還有很多的殘留余量，因此我們決定在粗加工之后做一次工藝清根剃氧。由于我們在精加工時要采用 Ф20的球頭刀具敏储，因此我們在這次工藝清根中也采用Ф20的球頭刀具。采用的加工策略是PowerMILL基于毛坯知識的分層清根加工朋鞍，它能夠智能地識別出上次加工后的未加工區(qū)域已添，考慮到上一次加工后所剩余的殘留余量，優(yōu)化剩余區(qū)域的刀具路徑滥酥，來一層層的進行清根加工鹰觅。

　圖 2 側(cè)圍中間溝槽區(qū)域的分層清根

　　（3）半精加工

　　由于粗加工僅僅是為了去掉過多的余量涮婿，沒有表面質(zhì)量和精度要求，所以選用的層高較大田蝠，加工后在零件表面留下了臺階狀的余量掠佛。為了消除這一現(xiàn)象，為精加工留下均勻的加工余量权塑，確保精加工時刀具受力平穩(wěn)川痛，切削狀態(tài)穩(wěn)定，需要對零件進行半精加工宝庵。半精加工我們采用PowerMILL的按照模型的特征來進行加工的淺灘加工方式，我們采用Ф30的球頭刀具瘸酒，以45°角為界限植碳，PowerMILL淺灘方式會智能的把模型劃分出平坦區(qū)域和陡峭區(qū)域，平坦區(qū)域我們采用平行加工钙幼，圓弧連接雳唧；陡峭區(qū)域我們采用等高加工，我們在平行加工和等高加工的刀具路徑的尖角處都采用了圓角的光順處理仿村，并配合螺旋進刀的方式锐朴，這些方式也符合了高速加工的要求，同時還大大提高了我們的加工效率蔼囊、延長了我們的刀具壽命焚志。這種按照模型的特征加工的方式避免了平行加工在陡峭區(qū)域刀具的承載過大，易造成刀具損壞畏鼓，是一種非常好的加工方法酱酬。

圖 3 平坦區(qū)域采用平行加工、圓弧連接

圖 4 陡峭區(qū)域采用等高加工云矫、尖角修圓

　　（4）精加工之前的工藝清根

　　我們采用PowerMILL精加工策略中的筆式清根膳沽，來去除凹角處未能加工的殘留余量，這樣極大地提高了精加工的效率让禀。

　　（5）精加工

　　精加工是實現(xiàn)產(chǎn)品最終形狀最關(guān)鍵的一步挑社。模具的表面質(zhì)量和尺寸精度等都是由該工序保證的。我們公司精加工刀具一般選用Ф20的球頭刀具巡揍。加工策略采用 PowerMILL的一種高效的精加工的策略---優(yōu)化等高加工痛阻，該加工方式智能的在平坦區(qū)域采用3D偏置的加工方式，在陡峭區(qū)域采用等高加工的方式怒忧，是一種三維方向的等距加工拿翠，采用這種等高等量的加工方式，并且配合螺旋進刀村围，刀具較一般的通用的加工方式加工損耗減少30%以上允合，模具表面的精度也高段鲜，一次加工就能達到外覆蓋件的要求。

圖 5 優(yōu)化等高加工

　　（6）深腔區(qū)域采用五軸加工

　　采用PowerMILL的刀夾泌盒、刀桿的干涉碰撞檢查功能潦寂，檢測出我們加工所需要的有效刀具長度。對于深腔區(qū)域筛密，需采用的刀具比較長捡路，加工效率低，因此我們采用PowerMILL的五軸3+2功能來加工鸭乱。實際上悍蔫，精加工的優(yōu)化等高刀具路徑不必重復(fù)加工需五軸加工的區(qū)域，在PowerMILL中橱奶，該優(yōu)化等高刀具路徑不需要重新計算盯桦，利用PowerMILL后編輯功能中的裁剪，瞬間就獲得了所需要的最終的精加工的刀具路徑渤刃。

圖 6 刀夾拥峦、刀桿的干涉碰撞檢查

　　（7）精加工后的清角功能

　　精加工后我們采用PowerMILL的自動清角功能，這是一種高效的清角編程方式卖子。這種加工方式能自動識別前道工序刀具不能切削的殘留余量部分略号，并且優(yōu)化該殘留區(qū)域，自動判斷殘余量的傾角角度洋闽，陡峭區(qū)域生成縫合的刀具路徑玄柠，平坦區(qū)域生成沿著的刀具路徑。

　　（8）程序的后置處理

　　PowerMILL支持世界上的幾十種機床的控制系統(tǒng)喊递，根據(jù)我們公司的數(shù)控機床的特點随闪，我們選擇FANUC的后置，處理出我們機床所需要的NC文件骚勘。

　☆戆椤（9）工藝清單

　　利用PowerMILL中的SetupSHEET的模塊，瞬間就可生成我們車間所需要的工藝清單俏讹。SetupSHEET會把我們編程所需要的刀具的參數(shù)当宴，加工余量，加工時間幸园，最深Z值等直接寫到工藝清單當(dāng)中栓授。以前我們手工寫工藝清單，需要一個個參數(shù)的查找谐绽，即費時又費力死发。使用SetupSHEET就非常方便，即提高了我們的效率绑僵，又百分之百的準(zhǔn)確谴眶。

圖 7 工藝清單

　　四俺阻、結(jié)束語

　　在側(cè)圍復(fù)制模具的生產(chǎn)過程中，由于采用了世界上先進的DELCAM軟件宰蘸，從而大大提高了模具的生產(chǎn)效率督靶，縮短了加工時間，沿長了刀具壽命捂臣，提高了模具的質(zhì)量铃挠，減小了鉗工的工作量和勞動強度，實現(xiàn)了該模具的國產(chǎn)化堡掏。PowerMILL強大的后編輯功能应结，豐富的高效加工策略，使我們編制程序更加得心應(yīng)手泉唁，并且 PowerMILL的智能化完全防過切功能摊趾，使我們使用起來更放心。

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