生產(chǎn)中采用的澆注模具主要是利用CATIA-CAD/CAM系統(tǒng)和NC數(shù)控機(jī)床進(jìn)行活塞模具的設(shè)計(jì)和加工制造。

　　一、 活塞的詳細(xì)設(shè)計(jì)

　　利用原有的活塞零件二維圖紙進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì)，由于原圖紙不是由三維模型轉(zhuǎn)換形成蓖议，有一些結(jié)構(gòu)和尺寸不合理，在進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì)時(shí)不能實(shí)現(xiàn)腹瞒，我們就根據(jù)實(shí)際情況采取了最接近原要求的方法來實(shí)現(xiàn)毁几。同時(shí)，針對活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)孝尺，我們把它分成兩部分：外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)陵租。外部結(jié)構(gòu)形成活塞的外表面，內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成活塞的腔體表面洼宪。在兩部分形成后育床，用外部結(jié)構(gòu)減去內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即形成活塞的主體形狀绒霹。

　　由于設(shè)計(jì)時(shí)主要采用CATIA的實(shí)體設(shè)計(jì)功能松浆，那么設(shè)計(jì)過程中的倒角處理就顯得相當(dāng)靈活。一般情況下我們按照“由大到小擅啸，內(nèi)外相換”的規(guī)律馒脏，“由大到小”即由大倒角到小倒角的次序，這樣在數(shù)學(xué)模型的計(jì)算上比較好處理镣学；“內(nèi)外相換”在當(dāng)前結(jié)構(gòu)中不能做出，可以在它的反模上進(jìn)行瘟则。

　　二黎炉、 模具的工藝設(shè)計(jì)

　　在活塞零件的三維模型基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行活塞模具的設(shè)計(jì)醋拧。由于詳細(xì)設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)是兩個(gè)工作性質(zhì)不同的階段慷嗜，我們在模具設(shè)計(jì)時(shí)利用CATIA的SOLIDE-PUBLISH/IMPORT功能將活塞的模型IMPORT到模具模型中，這樣模具模型的數(shù)據(jù)量就相當(dāng)小丹壕，結(jié)構(gòu)樹也相當(dāng)簡潔庆械。如果活塞的模型改動時(shí)，我們也非常容易通過CHANGE-LINK的功能修改模具模型菌赖。

　　而且缭乘，由于CATIA所具有的這種功能，結(jié)合活塞模具的整個(gè)設(shè)計(jì)加工實(shí)際流程琉用，應(yīng)用現(xiàn)在流行的并行過程的概念堕绩，不同階段的工作同時(shí)進(jìn)行，在保證模具質(zhì)量的前提下邑时，大大縮短了模具設(shè)計(jì)加工的工期奴紧，為公司的新產(chǎn)品生產(chǎn)試制爭取了寶貴的時(shí)間特姐。

　　活塞模具分為：芯模、外模冬蝶、頂模裁鸦。考慮到芯模的拔模需要瘟气，結(jié)合澆注機(jī)的結(jié)構(gòu)肮脱，我們又將芯模分為五部分；考慮到數(shù)控加工的需要用载，在外模上加裝活塊（這主要受限制于筆者所在公司的數(shù)控加工設(shè)備攒置，排除這情況，完全可以進(jìn)行整體設(shè)計(jì)加工）披蚕。

　　由于模具設(shè)計(jì)加工的工作比較多尖坦，在本次任務(wù)的一開始，我們對一些常用的結(jié)構(gòu)以及澆注系統(tǒng)做了規(guī)范設(shè)計(jì)讹渴，在此基礎(chǔ)上装屈，采用CATIA軟件的Detail Design、Paramtric Variational Modeler擒欢、Feature Design 的不同方式進(jìn)行設(shè)計(jì)路学。

　　在模具的實(shí)際過程中，直接調(diào)用或?qū)ζ溥M(jìn)行一些簡單的修改盒件，這樣可以縮短設(shè)計(jì)時(shí)間蹬碧。隨著數(shù)據(jù)庫的增多，節(jié)省時(shí)間的效果就越明顯炒刁。根據(jù)澆注機(jī)的要求恩沽，每套模具出兩個(gè)活塞。

　　三翔始、 二維出圖設(shè)計(jì)

　　在活塞模具的三維模型基礎(chǔ)上罗心，結(jié)合企業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)和模具加工的過程，利用CATIA軟件的二維繪圖功能城瞎，進(jìn)行活塞模具的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)渤闷。

　　 CATIA軟件的SPACE和DRAW兩種設(shè)計(jì)模式的有機(jī)集成，可以非常容易地生成二維圖和標(biāo)注尺寸脖镀，生產(chǎn)部門根據(jù)圖紙進(jìn)行備料飒箭，數(shù)控加工前的加工制造。

　　DRAW模式跟蹤SPACE模式的功能在設(shè)計(jì)中較實(shí)用认然，當(dāng)三維模型修改后补憾，我們可以及時(shí)對二維圖紙進(jìn)行更新，圖形和尺寸標(biāo)注都隨之更新，保證和三維模型的一致忱厨。

　　四辱囤、 NC數(shù)控編程

　　在活塞模具中，我們只對芯模和外模的鑲塊做數(shù)控加工鲤瞪。根據(jù)以往的加工工藝和CATIA軟件數(shù)控編程的功能牢介，把加工劃分為：粗加工，半精加工揉拯，清根泳厌，精加工，局部精加工液斩。

　　在具體編程過程中起驱，我們用到了CATIA 軟件的不同NC編程方法：

　　1. Local Cavity Roughing。

　　此方法用于工件的粗加工谤赛，主要應(yīng)用對象是在一個(gè)規(guī)則的毛坯上加工出形狀比較復(fù)雜工件的情況鹊获。

　　2． Guided Cutting: Parallel to Plane；Offset from Curve追城； Face Isoparametrics刹碾。

　　此方法主要用于工件整體的半精加工、精加工過程座柱。

　　3． 3-Axis Isoparametric Surface迷帜。

　　4． Local Z Milling。

　　后兩種方法一般用于工件局部的半精加工色洞、清根加工過程戏锹。

　　這些只是 CATIA軟件中曲面加工功能的一部分。CATIA軟件具有豐富的曲面加工功能火诸，而且每種加工方法里又有比較多的選項(xiàng)及參數(shù)景用，我們可以針對不同的工件、不同的部位來選擇不同的加工方法和不同的選項(xiàng)及參數(shù)惭蹂，以達(dá)到最后的加工效果。當(dāng)然割粮，這也需要我們具備比較好的實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)盾碗。

　　NC程序后置處理：

　　CATIA軟件中有一個(gè)刀具庫存取模塊（TSA），它除了進(jìn)行刀具的管理外舀瓢，最主要的是NC程序后置處理廷雅。通常CATIA所計(jì)算出的刀具軌跡格式為：Apt Source 和Catia Clfile(我們用的是Apt Source格式)，它們并不能直接用于數(shù)控加工瓣车，需要利用TSA對Apt Source格式的文件進(jìn)行后置處理唆逻，把它們轉(zhuǎn)換成機(jī)床能夠識別的NC data。

　　五菠贡、 制造加工

　　由于機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)存比較小唇墅，不能把整個(gè)NC程序裝入機(jī)床栅告，可以利用現(xiàn)有和機(jī)床相連計(jì)算機(jī)的通訊軟件，把NC程序輸入機(jī)床特奇，以實(shí)時(shí)控制機(jī)床的加工域抚。

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