探析模具高速加工編程模板開(kāi)發(fā)及相關(guān)應(yīng)用

劉立強(qiáng)

摘 要：隨著社會(huì)和科技的進(jìn)步發(fā)展，模具高速加工因?yàn)槠渚哂械哪軌蚬?jié)省加工時(shí)間，提高產(chǎn)品的精細(xì)程度，提升模具的使用期限等優(yōu)勢(shì)而逐漸被廣泛應(yīng)用，因此本文針對(duì)制作模具的工藝結(jié)構(gòu)中存在的特點(diǎn)，以及模具的加工工藝進(jìn)行了深層次的研究，在使用專業(yè)編程軟件的情況下對(duì)模具高速加工編程模板進(jìn)行研發(fā)，提升編程的水平，并根據(jù)模具型腔的編程過(guò)程為實(shí)例對(duì)編程模板的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：模具；加工；編程模板；開(kāi)發(fā)

模具的高速加工具有效率高、質(zhì)量好以及消耗低的特點(diǎn)，同時(shí)還能對(duì)模具的加工速度和質(zhì)量有大幅度的提升，減少繁雜的模具加工程序，減輕模具修復(fù)工作，提升模具的使用期限。不僅如此，數(shù)控程序更深層次的升級(jí)和發(fā)展才能滿足高速加工的要求，所以在進(jìn)行高速加工模板的編程工作時(shí)，所設(shè)置的參數(shù)選項(xiàng)應(yīng)該更加細(xì)致。

一、模具高速加工對(duì)走刀路徑有要求

模具的高速加工需要其過(guò)渡更加平滑、負(fù)荷的承載更加穩(wěn)定，所以編制模具高速加工程序時(shí)，相關(guān)參數(shù)選項(xiàng)的設(shè)置應(yīng)該比普通程序的參數(shù)設(shè)置更加精細(xì)。在高速加工模具時(shí)，要提升其加工速度，刀軌的生成中不能有銳角軌跡出現(xiàn)，不能出現(xiàn)方向的突變現(xiàn)象。

在編制模具高速加工程序的過(guò)程中，要遵循以小切深，將側(cè)向切削步距恒定在統(tǒng)一的數(shù)值上，高速進(jìn)給為原則，再配合模具的細(xì)節(jié)處理，其中包括圓弧進(jìn)刀和過(guò)渡、螺旋式進(jìn)刀等，走刀路線盡量圓滑、平穩(wěn)。

這樣可以避免機(jī)床出現(xiàn)突然性的聲速或者降速現(xiàn)象，而且道具已經(jīng)確定了恒定數(shù)值的負(fù)載量，減輕刀軌的磨損，延長(zhǎng)刀具以及機(jī)床的應(yīng)用周期，保證模具的質(zhì)量。

二、高速加工編程模板的研發(fā)準(zhǔn)備和過(guò)程

（一）根據(jù)特點(diǎn)建立模板

每一種加工工藝的結(jié)構(gòu)都具有其他加工工藝所不具備的獨(dú)特性，因此，首先就要根據(jù)其工藝的特點(diǎn)選定工具以及加工的方法，并結(jié)合專業(yè)的編程軟件進(jìn)行加工策略的豐富工作，按照規(guī)則選定一個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)作為加工對(duì)象以及走刀方法，對(duì)所選擇的道具設(shè)置科學(xué)合理的刀路、機(jī)床參數(shù)，完成加工工序建立工作。

（二）創(chuàng)建刀軌模板

同一個(gè)類型的零件結(jié)構(gòu)大體上是相似的，只是在大小上有所區(qū)別，同一類型的零件加工策略是可以通用的。所以可以建立典型零件的高速加工程序，也就是零件的加工工作中包括很多的制定工序，通過(guò)多個(gè)指定程序組建成一個(gè)或者多個(gè)刀路軌跡。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，可以逐步地將每個(gè)種類結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的加工工藝發(fā)展成程序模板，并將那些比較典型的、具有代表性的零件開(kāi)發(fā)建立成刀軌模板，規(guī)范在生產(chǎn)過(guò)程中的模具的每一個(gè)部分。

三、高速加工編程模板的應(yīng)用

（一）編程模板的應(yīng)用

在使用高速加工編程模板的時(shí)候，可以采用比較普遍的程序編輯方法，對(duì)新零件進(jìn)行編程時(shí)，應(yīng)該注意參考現(xiàn)有零件的相關(guān)材料，最大程度的提升加工工藝的水平，以及編程的最終效果和質(zhì)量。圖1為某個(gè)模具的示例型腔零件的效果圖。由圖可見(jiàn)該零件處于毛坯狀態(tài)，是明顯的立方體，還應(yīng)該對(duì)該零件毛坯進(jìn)行能夠在最短的單位時(shí)間內(nèi)，將多余的材料去除的粗加工、對(duì)毛坯零件進(jìn)行已經(jīng)經(jīng)過(guò)粗加工以后依舊殘留多余毛坯的半精細(xì)加工、以及去除模具型腔內(nèi)部的圓角余量的零件側(cè)面的精細(xì)加工以及零件底部的精細(xì)加工的局部精細(xì)加工程序等。

根據(jù)零件加工工藝編程模板所設(shè)定的零件加工方案，使用模板數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)刀軌編程模板對(duì)其進(jìn)行命名，可命名為簡(jiǎn)單型腔零件加工。然后在模板編程管理器中建立一個(gè)新的刀軌模板。操作人員在程序中新建立的刀軌模板中含有零件的粗加工、半精細(xì)程度加工、零件側(cè)面的精細(xì)加工、零件底部的精細(xì)加工的局部加工以及清角加工等多種程序，而且新建的刀軌模板的參數(shù)設(shè)置可以直接引用現(xiàn)有的模具高速加工編程模板中已經(jīng)設(shè)置完成的參數(shù)。在示例的型腔零件中存在一個(gè)缺口，這是在簡(jiǎn)單型腔零件加工工藝模板中尚未包括的一個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此，對(duì)于這個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以直接使用零件缺口的底部加工工序的編程模板，可命名為零件底部尖角加工工序，由此建立一個(gè)新的加工程序。對(duì)該項(xiàng)刀軌進(jìn)行運(yùn)算的一切程序，可形成一套完整的零件加工程序，主動(dòng)檢驗(yàn)所生成的零件加工程序，之后就可以進(jìn)行切削模擬工作。

（二）應(yīng)用實(shí)踐結(jié)果

模具高速加工程序能夠?yàn)椴僮魅藛T提供模板的既定設(shè)置功能，設(shè)置新的參數(shù)就可以直接生成新的刀軌和模板，并加以應(yīng)用。根據(jù)該編程模板的實(shí)際使用情況，按照模具高速加工的模板編程，在其中加入后來(lái)生成的零件刀軌模板，對(duì)于在現(xiàn)行使用的模板中尚未包括的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，應(yīng)該使用能夠針對(duì)該特點(diǎn)的加工程序模板，使其系統(tǒng)自動(dòng)生成該特點(diǎn)的加工程序，免去了繁瑣復(fù)雜的設(shè)置相關(guān)參數(shù)的過(guò)程，最大程度的簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)信息的控制與編程過(guò)程。在實(shí)際編程模板使用過(guò)程中，建立完成一個(gè)簡(jiǎn)單的零件加工程序的編程工作，一般只需要進(jìn)行兩個(gè)步驟，分別是相關(guān)模板的使用以及運(yùn)算方式的正確執(zhí)行，完成零件加工程序的全部工作花費(fèi)的時(shí)間甚至用不到半個(gè)小時(shí)。但是如果不使用模具高速加工編程模板，一個(gè)熟悉加工程序編制的技術(shù)人員編制一個(gè)簡(jiǎn)單零件的加工程序也至少要花費(fèi)2個(gè)小時(shí)以上。該程序能夠沿著零件的表面光刀進(jìn)行加工，還能夠?qū)α慵男甭蔬M(jìn)行有效分析，以此提升模具高速加工的質(zhì)量以及效率，提升產(chǎn)品的精細(xì)程度，可以預(yù)見(jiàn)模具高速加工編程模板的巨大優(yōu)勢(shì)以及未來(lái)的發(fā)展情況。

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