| cyqdesign | 2007-02-09 23:27 |
模具三維實(shí)體加工技術(shù)應(yīng)用0、引言 三維實(shí)體設(shè)計(jì)作為一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，已經(jīng)在眾多的機(jī)械制造企業(yè)取得了重大的成功，特別是通過三維的動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)，提前杜絕了多數(shù)的設(shè)計(jì)問題，企業(yè)能夠取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)隨著國(guó)外先進(jìn)三維設(shè)計(jì)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(shí)體設(shè)計(jì)手段，模具的設(shè)計(jì)水平得到了較大的提高。 濰坊模具廠自1997年就開始三維實(shí)體設(shè)計(jì)嘗試，但是由于受到當(dāng)時(shí)種種條件的限制，三維實(shí)體設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用一度陷入迷茫，2004年下半年，隨著各種條件的成熟，濰坊模具廠三維實(shí)體設(shè)計(jì)的應(yīng)用率達(dá)到100%。全三維設(shè)計(jì)的鋪開，為后序的編程和制造帶來(lái)了地震似的影響，泡沫實(shí)型的整體加工就是這場(chǎng)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(shí)體設(shè)計(jì)，結(jié)合模具實(shí)型三維實(shí)體數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用，拋磚引玉，探討三維實(shí)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。 1、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(xiàng)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，模具的三維加工是三維實(shí)體設(shè)計(jì)與數(shù)控加工技術(shù)作的有機(jī)結(jié)合。 濰坊模具廠自1997年引入U(xiǎn)G設(shè)計(jì)軟件之初就開始三維實(shí)體設(shè)計(jì)的研究，但由于當(dāng)時(shí)條件的限制，三維實(shí)體加工無(wú)法開展。在此條件下，濰坊模具廠的泡沫實(shí)型工藝路線由技術(shù)下圖紙，泡沫工人手工制作，有型面部分編程數(shù)銑加工。實(shí)型的質(zhì)量和速度完全取決于實(shí)型工人的技術(shù)熟練程度，而一名熟練的實(shí)型工人需要多年的培養(yǎng)，這就嚴(yán)重制約了我廠的生產(chǎn)能力，外聘實(shí)型加工又增加了模具制造成本。 2003年初，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(shí)體設(shè)計(jì)，2005年濰坊模具廠三維實(shí)體設(shè)計(jì)與模具實(shí)型三維加工技術(shù)得到有效的結(jié)合應(yīng)用，部分解決了模具三維實(shí)體設(shè)計(jì)應(yīng)用存在的問題，如三維實(shí)體加工應(yīng)用，解決了三維實(shí)體設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)的問題，確保了模具的整個(gè)制造周期。 2、模具實(shí)型三維數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用 泡沫實(shí)型整體加工的核心部分在于數(shù)控編程，程序的好壞，很大程度上決定模具的質(zhì)量和外觀。我廠整體加工編程的基本思路是實(shí)體剖切分層，翻轉(zhuǎn)加工。拿到實(shí)體的第一步是先膨脹，把鑄件的膨脹率放出來(lái)，然后審查其可加工性，接著分層，編程，下料，編制程序單。通過固定編程操作順序，可以減少編成的錯(cuò)誤，同時(shí)可以加速對(duì)新人的培養(yǎng)。 程序的好壞取決于兩個(gè)方面，一個(gè)是編程前的分層，另一個(gè)是具體的編程的技巧。好的分層，可以充分提高材料的利用率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)方便后序的粘貼。分層的基本原則是： （1）首先考慮機(jī)床的加工范圍，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，大小為5000x1000x500，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(shí)間。 （3）分層前必須把有余量的部分貼好余量，防止分層后，加工面和非加工面混淆，漏掉加工余量，如底面，鑲塊擋墻，導(dǎo)板，導(dǎo)向面，彈簧臺(tái)等。 （4）分層要考慮好那些必須加工出來(lái)，那些可以不加工，工人手工做出，某些不在合適位置的減輕孔可以受過挖出，而對(duì)于某些有尺寸要求的臺(tái)面等，實(shí)體加工后，工人找位置困難，所以盡量的帶出。 （5）吊耳部分的可加工性不好，編程麻煩，數(shù)控加工出來(lái)后，外觀質(zhì)量不如手工制作好，所以盡量去掉，由工人手工制作。 （6）分層厚度不能太薄，盡量不能低于100mm，太薄，加工困難。 下面舉實(shí)例來(lái)說(shuō)明貼量和分層的過程和注意事項(xiàng)：  此件為一修邊模下模座，拿到實(shí)體后，應(yīng)先膨脹出收縮比，在ug中貼加工量，然后考慮分層。此件可分兩層，如圖分為黃褐色和藍(lán)色為兩層，紅色為去除掉的量，加工粘貼后，手工粘貼上這些部分�？紤]到分層正好在滑料斜面上，如果直接在斜面上分下去，不然導(dǎo)致褐色局部太薄弱，不好加工，所以在分層時(shí)候，不直接水平分割，而是先向下分割，再水平分割，這樣薄弱部分就得到了加強(qiáng)，如圖  對(duì)于一些細(xì)長(zhǎng)件，因?yàn)榧庸r(shí)候裝夾困難，很難擠住，所以，盡量在寬度上擴(kuò)充，可以作輔助筋，或者多件聯(lián)合加工，如圖  此件分層后，兩層并排，通過中間紅色部分的輔助筋連接，加長(zhǎng)了寬度，降低了加工的難度，同時(shí)一次加工出兩層，一個(gè)件，提高效率50%以上。 對(duì)于形狀特別古怪的件，可通旋轉(zhuǎn)，并結(jié)等方法來(lái)分層。如下例  此件為成型模，多出負(fù)角，如常規(guī)分層，分層多，考慮如下的方案：底座一部分，兩端頭單切除，旋轉(zhuǎn)180，并結(jié)成一體。凸模部分從中間劈開，同樣旋轉(zhuǎn)180度，對(duì)接。分層如下：   底座部分 實(shí)踐證明，此分層方法，解決了模座的負(fù)角等問題，完全滿足了編程和加工的需要。 分層后，程序編制也同樣關(guān)鍵，經(jīng)過摸索，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，我們總結(jié)出了許多經(jīng)驗(yàn)并做成了規(guī)范。泡沫分層后，程序分兩面編制，第一部分應(yīng)為平緩面，加工完后，繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)180度，編制另一面的程序，編程坐標(biāo)系位置不變，僅隨旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)180度。在編程中，基準(zhǔn)大平面，如底面等，可不編程，交由設(shè)備操作者完成。型腔部分使用Ø30球頭刀和D40R10立銑刀編程，平臺(tái)部分編程選用ug的mill_planar，使用刀具為D40R10，三維加工型面部分使用刀具Ø30球頭刀加工，使用ug的mill_contour編程。使用mill_planarl時(shí)，單層切削深部不能超過100mm，太深，加工量太大，容易使整個(gè)件晃動(dòng)，影響加工質(zhì)量。編程時(shí)應(yīng)注意，應(yīng)先加工壓板臺(tái)等高臺(tái)部分，防止高臺(tái)部分銑成細(xì)臺(tái)，后加工的時(shí)候容易一加工就折斷，影響實(shí)型質(zhì)量。對(duì)于輪廓，采用順銑編程。以上面的分層為實(shí)例：  先銑底面，以平面銑為盡量銑光余量，對(duì)于有型面部分，采用固定軸銑，同樣，要盡量銑光余量，方便翻轉(zhuǎn)后編程。走刀路徑如圖所上圖示意。 | |