三維實體設(shè)計坝总，是目前制造企業(yè)最流行的設(shè)計手段洲拇，通過三維實體設(shè)計提高企業(yè)的設(shè)計水平洪添，已經(jīng)為大多數(shù)企業(yè)認(rèn)可焚鲜，但如何將三維實體技術(shù)應(yīng)用于加工制造掌唾，更加明顯的體現(xiàn)出三維實體技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益，是目前所有企業(yè)面臨的問題忿磅。濰坊模具廠在應(yīng)用PDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上糯彬，應(yīng)用三維實體設(shè)計技術(shù)，結(jié)合三維實型數(shù)控加工技術(shù)葱她，實現(xiàn)無圖紙加工撩扒，提高企業(yè)的制造水平和經(jīng)濟(jì)效益。
 
    　三維實體設(shè)計作為一種先進(jìn)的設(shè)計技術(shù)吨些，已經(jīng)在眾多的機(jī)械制造企業(yè)取得了重大的成功搓谆，特別是通過三維的動態(tài)仿真技術(shù)，提前杜絕了多數(shù)的設(shè)計問題词羹，企業(yè)能夠取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益巧鉴。近年來隨著國外先進(jìn)三維設(shè)計軟件在模具行業(yè)的不斷應(yīng)用，眾多模具企業(yè)紛紛采用三維實體設(shè)計手段膛灯，模具的設(shè)計水平得到了較大的提高贵埋。

    　濰坊模具廠自1997年就開始三維實體設(shè)計嘗試，但是由于受到當(dāng)時種種條件的限制谚熙，三維實體設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用一度陷入迷茫腋民，2004年下半年，隨著各種條件的成熟探龟，濰坊模具廠三維實體設(shè)計的應(yīng)用率達(dá)到100%。全三維設(shè)計的鋪開皆墅，為后序的編程和制造帶來了地震似的影響否癣，泡沫實型的整體加工就是這場革命的產(chǎn)物之一。
    本文通過北汽福田濰坊模具廠基于PDM的三維實體設(shè)計灵您，結(jié)合模具實型三維實體數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用栏荷，拋磚引玉，探討三維實體加工技術(shù)為企業(yè)提高制造效率、增加經(jīng)濟(jì)效益的途徑驴党。

1瘪撇、三維加工技術(shù)的引入
    　數(shù)控加工技術(shù)是模具制造中的一項關(guān)鍵技術(shù)，其應(yīng)用水平的高低直接影響到模具的制造質(zhì)量港庄，模具的三維加工是三維實體設(shè)計與數(shù)控加工技術(shù)作的有機(jī)結(jié)合倔既。

    　濰坊模具廠自1997年引入UG設(shè)計軟件之初就開始三維實體設(shè)計的研究，但由于當(dāng)時條件的限制鹏氧，三維實體加工無法開展渤涌。在此條件下，濰坊模具廠的泡沫實型工藝路線由技術(shù)下圖紙把还，泡沫工人手工制作实蓬，有型面部分編程數(shù)銑加工。實型的質(zhì)量和速度完全取決于實型工人的技術(shù)熟練程度吊履，而一名熟練的實型工人需要多年的培養(yǎng)安皱，這就嚴(yán)重制約了我廠的生產(chǎn)能力，外聘實型加工又增加了模具制造成本艇炎。

    　2003年初酌伊，濰坊模具廠PDM系統(tǒng)成功應(yīng)用，2003年底在PDM系統(tǒng)基礎(chǔ)上成功推廣三維實體設(shè)計疙铜，2005年濰坊模具廠三維實體設(shè)計與模具實型三維加工技術(shù)得到有效的結(jié)合應(yīng)用锡锐，部分解決了模具三維實體設(shè)計應(yīng)用存在的問題，如三維實體加工應(yīng)用帅邮，解決了三維實體設(shè)計周期長的問題操椰，確保了模具的整個制造周期。

2比邮、模具實型三維數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用
    　泡沫實型整體加工的核心部分在于數(shù)控編程跌仗，程序的好壞，很大程度上決定模具的質(zhì)量和外觀货吊。我廠整體加工編程的基本思路是實體剖切分層掩若，翻轉(zhuǎn)加工。拿到實體的第一步是先膨脹抠蕊，把鑄件的膨脹率放出來快鬓，然后審查其可加工性，接著分層姆迄，編程向楼，下料，編制程序單谐区。通過固定編程操作順序湖蜕，可以減少編成的錯誤逻卖，同時可以加速對新人的培養(yǎng)。

   　 程序的好壞取決于兩個方面昭抒，一個是編程前的分層评也，另一個是具體的編程的技巧。好的分層灭返，可以充分提高材料的利用率盗迟，降低工人的勞動強(qiáng)度，同時方便后序的粘貼婆殿。分層的基本原則是：

    （1）首先考慮機(jī)床的加工范圍诈乒，受我廠機(jī)床的加工能力的限制，最大料不能超過2000x4000x500．
    （2）因泡沫材料為塊狀材料婆芦，大小為5000x1000x500怕磨，所以每次下料的尺寸盡量使用滿足現(xiàn)有材料的尺寸，減少工人下料和粘貼的時間绣摹。
    （3）分層前必須把有余量的部分貼好余量醇颗，防止分層后，加工面和非加工面混淆辽嘹，漏掉加工余量搭诬，如底面，鑲塊擋墻漠阻，導(dǎo)板转傍，導(dǎo)向面，彈簧臺等哮怯。
    （4）分層要考慮好那些必須加工出來糜实，那些可以不加工，工人手工做出危漱，某些不在合適位置的減輕孔可以受過挖出错这，而對于某些有尺寸要求的臺面等，實體加工后赐匕，工人找位置困難妄午，所以盡量的帶出。
    （5）吊耳部分的可加工性不好背零，編程麻煩腰吟，數(shù)控加工出來后，外觀質(zhì)量不如手工制作好徙瓶，所以盡量去掉蝎困，由工人手工制作。
    （6）分層厚度不能太薄倍啥，盡量不能低于100mm禾乘，太薄，加工困難虽缕。

下面舉實例來說明貼量和分層的過程和注意事項：

    　此件為一修邊模下模座始藕，拿到實體后，應(yīng)先膨脹出收縮比氮趋，在ug中貼加工量伍派，然后考慮分層。此件可分兩層剩胁，如圖分為黃褐色和藍(lán)色為兩層诉植，紅色為去除掉的量，加工粘貼后楞虾，手工粘貼上這些部分蘑砖。考慮到分層正好在滑料斜面上引宙，如果直接在斜面上分下去永僚，不然導(dǎo)致褐色局部太薄弱，不好加工夸莱，所以在分層時候伙二，不直接水平分割，而是先向下分割恤柴，再水平分割崔三，這樣薄弱部分就得到了加強(qiáng)，如圖

     　對于一些細(xì)長件扯蕾，因為加工時候裝夾困難软旁，很難擠住，所以赚滨，盡量在寬度上擴(kuò)充价恨，可以作輔助筋，或者多件聯(lián)合加工惜辑，如圖

   　 此件分層后唬涧，兩層并排，通過中間紅色部分的輔助筋連接盛撑，加長了寬度碎节，降低了加工的難度，同時一次加工出兩層抵卫，一個件狮荔，提高效率50%以上。

    　對于形狀特別古怪的件介粘，可通旋轉(zhuǎn)殖氏，并結(jié)等方法來分層晚树。如下例

    　此件為成型模，多出負(fù)角雅采，如常規(guī)分層爵憎，分層多，考慮如下的方案：底座一部分婚瓜，兩端頭單切除宝鼓，旋轉(zhuǎn)180，并結(jié)成一體拖见。凸模部分從中間劈開乾爆，同樣旋轉(zhuǎn)180度，對接滓莱。分層如下：

底座部分

     　實踐證明舆伺，此分層方法，解決了模座的負(fù)角等問題从巾，完全滿足了編程和加工的需要懦诸。

    　分層后，程序編制也同樣關(guān)鍵趣临，經(jīng)過摸索赖谷，根據(jù)我單位使用的機(jī)床和刀具情況，以及泡沫的特有加工性能幸膨，我們總結(jié)出了許多經(jīng)驗并做成了規(guī)范滥氏。泡沫分層后，程序分兩面編制慷甩，第一部分應(yīng)為平緩面妈踊，加工完后，繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)180度泪漂，編制另一面的程序廊营，編程坐標(biāo)系位置不變，僅隨旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)180度萝勤。在編程中露筒，基準(zhǔn)大平面，如底面等敌卓，可不編程慎式，交由設(shè)備操作者完成。型腔部分使用?30球頭刀和D40R10立銑刀編程趟径，平臺部分編程選用ug的mill_planar瘪吏，使用刀具為D40R10，三維加工型面部分使用刀具?30球頭刀加工蜗巧，使用ug的mill_contour編程掌眠。使用mill_planarl時蕾盯，單層切削深部不能超過100mm，太深蚣狠，加工量太大就肪，容易使整個件晃動，影響加工質(zhì)量号蒙。編程時應(yīng)注意，應(yīng)先加工壓板臺等高臺部分渣先，防止高臺部分銑成細(xì)臺物坝，后加工的時候容易一加工就折斷，影響實型質(zhì)量赫淋。對于輪廓妖职，采用順銑編程。以上面的分層為實例：

     　底面加工完成后期庆，加工坐標(biāo)系的x周圍旋轉(zhuǎn)軸歇懂，坐標(biāo)圓點不動，編制另一面的程序耐陵。此面同樣先以平面銑分層拿掉大的余量晃尖，對于三維型面部分，采用球刀固定軸編程的方法俏蛮，保證型面的完整加工撑蚌，最后，程序為兩件留下剖斷痕跡搏屑，方便操作者將兩件剖開争涌。同樣，走刀路徑如上兩圖辣恋。

    　編程完畢后亮垫，使用仿真軟件仿真，結(jié)果如下圖：

    　從仿真看伟骨，程序完全滿足了加工的要求饮潦，保證了加工到位。
    　程序完成后底靠，應(yīng)編寫實體剖切工藝方案單和加工程序單害晦，剖切工藝單中要寫明分割的方法以及需要粘補的部分，應(yīng)以不同的顏色標(biāo)明分割層次和需要粘貼的部位暑中。同時壹瘟，還要寫明每部分對應(yīng)的所需下料的毛坯的尺寸，同時還應(yīng)標(biāo)明實際每層最大的尺寸鳄逾。加工程序單除和普通程序單一樣要說明圖號宽剪，件的名稱和程序名稱锭鸣，對應(yīng)刀具，編程基準(zhǔn)等常規(guī)選項等葵张，還必須說明此層是以何種方式反轉(zhuǎn)的局限，以及具體的翻轉(zhuǎn)軸。如局部有過低的部分哀擒，必須在程序單中注明棵辟，提醒操作者注意，防止銑到機(jī)床底面讳董。

    　完善的編程渗蚁，使操作能簡化到機(jī)床操作者只需簡單找正對刀，翻轉(zhuǎn)等豺章，操作者只需要在不同的部分尖洞，如外圍影響外觀的輪廓，加工型面等不同部位采用不同的進(jìn)給何轉(zhuǎn)速搅厕，就可以輕松的完成加工加工任務(wù)煞秤。

3、結(jié)論
    　濰坊模具廠開展三維實體加工的時間并不長吉捶，目前只在泡沫實型加工實現(xiàn)了三位實體加工技術(shù)夺鲜，在應(yīng)用過程中沒有也沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以借鑒，我們希望通過從泡沫實型這一點的應(yīng)用帚稠，不斷探討谣旁，不斷提高，將三維實體加工技術(shù)更廣的應(yīng)用于模具生產(chǎn)滋早，提高模具加工水平和效率榄审。黛杰

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