后側圍本體是某公司某新車型里除儀表板以外最大的內飾件(塑料制品),此件型面復雜,安裝卡扣多,焊接孔多,型面高差大,型面高差大于150mm。
英國Delcam公司的PowerShape(造型包).PowerMill(加工包)是面向工模具制造的專業軟件,易學易用,全中文界面具有良好的數據交換接口,除支持工業界的標準格式(包括IGES、STEP、VDA、DWG、DXF、STL、PARASOLID等)外,還可直讀UG、PRO/E的 PRT文件,CATIA的MODEL文件及I-DEAS、CAADS4-5、SOLIDEDGE、SOLIDWORKS等軟件的原始文件。CatiaV5R9的prt格式。我們通過CatiaV5R9將其換名存為MODEL文件格式。這樣在PowerShape里將其直接讀入,避免了因通過第三方數據格式轉換而造成數據丟失。
在PowerShape里根據模具設計意圖,建立用戶坐標系,采用實體和曲面混合造型將分型面。外側精定位面和斜抽芯面及頂桿孔位全部做出。將動模定模頂桿孔斜抽鑲塊等分置于不同的層以方便檢查和2所示。
因動模模芯四周為6°精鎖面,且模芯頂面距動模模框頂面高差為200mm,模架為我公司在模架廠訂購的標準模架,模芯四角已作出R32。為了最大限度的避免跳刀和空刀,特考慮在PowerShape里將模芯外形邊界做出,導入PowerMill里,生成邊界。在定義加工毛坯時以邊界定義。這樣在粗加工時刀具將不會加工外側6°精鎖面及四角R32。
粗加工策略:
¢80刀尖圓角R6牛鼻刀,切深1mm,轉速1500r/min,進給速度1800mm/min,行距68mm,因型面高差大,故采用順銑,留量0.5 mm。下刀方式為螺旋下刀,加工方式為偏置,在刀具進給轉彎時采用賽車道轉彎方式,這樣可避免滿刀切削,這實際支持高速銑削。軟件仿真加工時間為32.5 小時,實際加工時間因刀片轉位和清掃鐵屑等,共用時38小時。
在¢80刀尖圓角R6牛鼻刀加工后,7處斜抽桿位置(A~G)圖3和3處成型鑲塊(I~K)圖4及中間凹槽處并未銑出,如直接進行半精加工,余量非常大,且也很容易損壞刀具。故進行一個殘余量加工程序,采用¢25刀尖圓角R5牛鼻刀,切深1mm,轉速2200r/min,進給速度2200mm/min,行距15mm,,留量0.5 mm。這樣可去除絕大部分¢80刀尖圓角R6牛鼻刀未加工到的部位。
同樣的再采用¢16刀尖圓角R0.8牛鼻刀做殘余量加工程序,切深0.3mm,轉速3800r/min,進給速度3600mm/min,行距10mm,,留量0.5 mm。這樣可使加工余量更均勻。
以上兩個殘余量加工程序軟件仿真加工時間為25小時,實際加工時間為32小時。
半精加工策略:
因粗加工和殘余量加工程序已經將毛坯去除絕大部分加工量,但是因位留量0.5 mm,在某些部分會有臺階面存在,所以采用¢20刀尖圓角R0.8牛鼻刀做等高半精加工,以消除臺階和減小臺階高度。加工參數為:切深0.25mm,轉速 3500r/min,進給速度3500mm/min,行距12mm,,留量0.25 mm。在7處斜抽桿位置(圖3)和3處成型鑲塊(圖4)及中間凹槽處程序會自動計算為型腔加工,及先把此腔加工完后再加工別處。這樣既減少了跳刀又減少了空刀行程。軟件仿真加工時間為11小時,實際加工時間為14小時。
精加工策略:
因半精加工后余量均勻且加工面積大(1180×860),故采用¢20鏡面刀做精加工,分別加工分型面和型腔面。在PowerMill里需要加工哪塊面時,不需要做干涉面,只需要選中要加工的面,軟件會根據已選曲面和要使用的刀具,自動計算出加工邊界而不會過切。為了使邊界線規整和減少數據量也可在 PowerShape里將分型面和型腔面的邊界分別作出,導入PowerMill里生成分型面邊界和型腔面邊界,來約束加工范圍。本例采用后一種方式。加工參數為: 切深0.25mm,轉速4000r/min,進給速度3200mm/min,行距0.5mm,,留量0mm(分型面)。. 切深0.25mm,轉速4000r/min,進給速度3200mm/min,行距0.58mm,,留量0.02mm(型腔面)。加工方式為最佳等高。在. PowerMill里最佳等高的意思是:淺灘處加工方式為三維偏置,峭壁處加工方式為等高。淺灘和峭壁的分界角為軟件里自動設置的,使用者不可更改。因7 處斜抽桿位置(圖3)和3處成型鑲塊(圖4)后續加工為電加工,在此不用精加工,通過在PowerShape里將其邊界做出,導入PowerMill里。對型腔面程序進行編輯,用邊界裁減,保留邊界外的程序而毋需重新計算。軟件仿真加工時間為16小時,實際加工時間為18小時。
最后再用¢12球刀和¢12刀尖圓角R0.8牛鼻刀做清角加工,清角采用多筆方式。這樣每一刀的量都不會太大。實際加工時間約10小時。所有精加工程序走完后,型腔面表面粗糙度達Ra1.6。
待所有加工程序執行完后,重新定義毛坯,以模型定義毛坯,選擇所有6°精鎖面,用¢52刀尖圓角R6牛鼻刀定義出加工邊界,做等高精加工程序,用邊界約束加工范圍。軟件仿真加工時間為13小時,實際所有加工程序均加工時間為14小時。
本例所有加工程序均在計算機上進行了仿真加工和過切檢查,仿真表明:所有程序均不過切,實際加工也無過切現象發生。
以上所有加工程序均采用順銑方式。程序編制在PowerMill4.1里進行,加工過程在DM-100龍門數控銑上實現。
在PowerShape和PowerMill里均能很方便的生成電極,對每一個電極軟件均可生成3張圖:a)NC加工圖;b)電極形狀和電加工工藝圖;c)電極在型腔上的位置和電打深度圖。
本例多數電極均用此方法產生。
同其它CAM軟件相比,DELCAM功能強大,操作界面良好,編程過程簡單明了,易學易用。特別是殘余量加工、清角加工和全程抗過切能力強大。筆者用此軟件編制數套模具的加工程序而無一次發生過切。
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