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【摘 要】熟练运用数控编程可以有效地解决对精密细小复杂的零件加工问题,更能缩短加工周期,降低成本,充分体现了现代化生产的需要。熟练掌握数控机床编程,是充分发挥其功能的重要途径,也是现代化生产的必然结果。
【关键词】型腔;数控銑;计算机编程
大多数塑料膜、压铸模、锻模的型腔都是由复杂的三维曲面组成的,传统的加工方法是借助于样板然后用手工修磨出电极,再用电火花方法来加工出型腔。当形状许可之时也能根据样板直接进行休磨加工出型腔。但是由于平面的样板只能局部的反映出三维型腔的特征。再加上手工休磨的不确定性。使得模腔的几何精度和尺寸精度都很难得到保证,而且重复加工的精度很低,会影响到工件的互换性。因此对于互换性要求较高及生产批量较大的工件通常必须采用数控铣来进行加工。
1.数控铣的控制
数控铣的控制器有两类:2.5轴控制以及多周控制。使用2.5轴控制的数控铣在加工三维曲面之时,依循的是一系列等距截面和曲面相截之后的截线轨迹在相应的坐标平面里进行二轴插补来完成加工的,因为随着曲面之上曲率的变化,无论是端面铣刀或是球头铣刀的实际切削点都有可能不在插补的平面之上,因此在实际加工的过程中,结果通常和要求的几何形状相去甚远。所以对于在加工过程中几何精度要求高的情况下应当采用三轴联动的数控铣加工。因为三轴的加工轨迹,特别是下凹曲面的加工轨迹不是曲面的等距包络面所可以表现的。而是都经过了计算,并且由所有的实际切削点换算到刀具中心之后,再以刀具中心的运行轨迹而覆盖成的一个完全不同的其中的每一条轨迹都是B一样条曲线,(B—spline curves),很难用数学的方法去进行描述,只能够去采用短距离的直线来近似,几何精度要求越高所需的直线段就越多,计算的工作量也就越大,因此要想达到可以要求的精度,这类型曲面的数控编程一般只能在计算机的辅助下来进行。
2.以500ml矿泉水塑料瓶吹瓶腔的计算机辅助加工为例
2.1加工方案分析
吸塑模型腔对于表面粗糙度的要求非常高,但是在数控铣床上使用球形铣刀进行加工之后都有加工痕迹存在,该型腔里会有较多的相关轮廓线,而且凹腔里的手工磨光难度很大,如果想要只用数控铣加工方法来达到手工磨光所能接受的效果的话,精铣工序的时间就会相当长,在经济上来说不合算,所以考虑采用数控铣和电火花相结合的加工方案,首先用数控铣作为前道加工,留有0.20mm的加工余量,再由电火花加工至型腔基本的形状以及尺寸要求,最后使用手工研磨,使其达到所需精度要求,可以使加工周期缩短,成本下降。以下只介绍数控铣加工的编程部分。
(6)进行自动编程:前两道粗加工,用产生水平边界命令Create Horizontal Boundary 生成第一道粗坯加工的8条水平边界,各条边界之间的Z向间距为4.3mm,然后用水平粗加工凹腔模块HOR_POCKET进行第一道粗加工的计算,第二道采用三轴组合曲面的模块MILI_3AX对整个型腔曲面进行精加工。
(7)模拟加工。
(8)后置处置。
3.结束语
随着我国的改革开势,数控加工技术现正在模具行业中逐步的普及,大部分的模具企事业单位都拥有着高档的数控机床和先进的CAM软硬件,其中有使用的很好、效益可观的单位,但是也有着不少的单位应用的效果不理想。开展这方面的探索和交流有利于我国模具行业CAD/CAM应用能力的提高。
【参考文献】
[1]廖林生.500ml饮料瓶模具设计.模具工业,1995,5.
[2]金霞.曲面轮廓数控铣编程.《机械管理开发》,2010,(第25卷)(3).
【关键词】型腔;数控銑;计算机编程
大多数塑料膜、压铸模、锻模的型腔都是由复杂的三维曲面组成的,传统的加工方法是借助于样板然后用手工修磨出电极,再用电火花方法来加工出型腔。当形状许可之时也能根据样板直接进行休磨加工出型腔。但是由于平面的样板只能局部的反映出三维型腔的特征。再加上手工休磨的不确定性。使得模腔的几何精度和尺寸精度都很难得到保证,而且重复加工的精度很低,会影响到工件的互换性。因此对于互换性要求较高及生产批量较大的工件通常必须采用数控铣来进行加工。
1.数控铣的控制
数控铣的控制器有两类:2.5轴控制以及多周控制。使用2.5轴控制的数控铣在加工三维曲面之时,依循的是一系列等距截面和曲面相截之后的截线轨迹在相应的坐标平面里进行二轴插补来完成加工的,因为随着曲面之上曲率的变化,无论是端面铣刀或是球头铣刀的实际切削点都有可能不在插补的平面之上,因此在实际加工的过程中,结果通常和要求的几何形状相去甚远。所以对于在加工过程中几何精度要求高的情况下应当采用三轴联动的数控铣加工。因为三轴的加工轨迹,特别是下凹曲面的加工轨迹不是曲面的等距包络面所可以表现的。而是都经过了计算,并且由所有的实际切削点换算到刀具中心之后,再以刀具中心的运行轨迹而覆盖成的一个完全不同的其中的每一条轨迹都是B一样条曲线,(B—spline curves),很难用数学的方法去进行描述,只能够去采用短距离的直线来近似,几何精度要求越高所需的直线段就越多,计算的工作量也就越大,因此要想达到可以要求的精度,这类型曲面的数控编程一般只能在计算机的辅助下来进行。
2.以500ml矿泉水塑料瓶吹瓶腔的计算机辅助加工为例
2.1加工方案分析
吸塑模型腔对于表面粗糙度的要求非常高,但是在数控铣床上使用球形铣刀进行加工之后都有加工痕迹存在,该型腔里会有较多的相关轮廓线,而且凹腔里的手工磨光难度很大,如果想要只用数控铣加工方法来达到手工磨光所能接受的效果的话,精铣工序的时间就会相当长,在经济上来说不合算,所以考虑采用数控铣和电火花相结合的加工方案,首先用数控铣作为前道加工,留有0.20mm的加工余量,再由电火花加工至型腔基本的形状以及尺寸要求,最后使用手工研磨,使其达到所需精度要求,可以使加工周期缩短,成本下降。以下只介绍数控铣加工的编程部分。
(6)进行自动编程:前两道粗加工,用产生水平边界命令Create Horizontal Boundary 生成第一道粗坯加工的8条水平边界,各条边界之间的Z向间距为4.3mm,然后用水平粗加工凹腔模块HOR_POCKET进行第一道粗加工的计算,第二道采用三轴组合曲面的模块MILI_3AX对整个型腔曲面进行精加工。
(7)模拟加工。
(8)后置处置。
3.结束语
随着我国的改革开势,数控加工技术现正在模具行业中逐步的普及,大部分的模具企事业单位都拥有着高档的数控机床和先进的CAM软硬件,其中有使用的很好、效益可观的单位,但是也有着不少的单位应用的效果不理想。开展这方面的探索和交流有利于我国模具行业CAD/CAM应用能力的提高。
【参考文献】
[1]廖林生.500ml饮料瓶模具设计.模具工业,1995,5.
[2]金霞.曲面轮廓数控铣编程.《机械管理开发》,2010,(第25卷)(3).