一种复杂曲面模具的数控加工

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一种复杂曲面模具的数控加工

河南工业大学　宋　啸　郑州第二机床厂　杨文政

[摘　要]本文主要讲述了拖把柄模具的数控加工过程:按照数控加工工艺原则,利用MasterCAM进行编程,最终完成

型芯和型腔的加工。

[关键词]数控加工工艺　数控编程　CAD　CAM　MasterCAM1引言

拖把柄模具的型芯和型腔都由比较复杂的曲面构成(拖把柄产品图如图1所示),故此在模具的加工过程中,我们考虑使用数控加工的方法来完成,当然,上是利用成熟的CAM系统,,序,

。

图1　拖把柄产品图

目前比较成熟的CAM系统主要以两种形式实现CAD/

CAM系统集成,最终生成数控程序完成加工过程:一体化的CAD/CAM系统(如:UG、Pro/ENGINEER等)和相对独立的CAM系统(如:MasterCAM、SurfCAM等)。前者以内部统一的数据格式直接从CAD系统获取产品几何模型,而后者主要通过中性文件(比如IGES、STEP等格式)从其它CAD系统获取产品几何模型,从而完成CAM功能,本文介绍的加工拖把柄模具过程中所使用的CAM软件就是相对实用的MasterCAM。无论是哪种形式的CAM系统,都是由五个模块组成的,即交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块、刀具轨迹编辑模块、三维加

[1]

工动态仿真模块和后置处理模块。

2拖把柄模具数控加工的流程

对于类似本文介绍的拖把柄模具的较为复杂的零件,为了保证数控加工程序的可靠性以及最终型面加工的正确性,通常针对具体的加工对象的特点和要求,在通用的CAM软件中实现刀位轨迹的计算,切削仿真和机床运动仿真,最后完成数控加工,一般的流程如图2所示。

具体到拖把柄模具的数控加工过程,总体上可分为以下几个步骤:首先是模具CAD模型的获取;其次是模具的CAM过程,在这里就是使用MasterCAM完成刀具轨迹的计算;最后就是利用软件的后置处理模块所生成的数控程序经过调试和必要的修改后完成数控加工全过程。接下来,文章将以拖把柄模具型腔为介绍对象,

具体讲述零件的数控加工过程。

成CAMI,当然,数控加工,由于造型,CAD软件来完成,具体。经过以上的步骤,最后在MasterCAM里我们得到了要加工的型腔的曲面。

4型腔CAM过程

在获取了模具型腔CAD模型之后,实现CAM之前,首先要做的工作是要确定毛坯和工件加工的坐标系。与模具型芯不同,模具型腔的工件毛坯并不需要特别的设计和制造;关于工件坐标系,选用的坐标系为以图3所示的坐标系。

型腔粗加工采用的是平行铣削加工方式,型腔精加工采用的是平行铣削加工方式,具体的工艺及需要在MasterCAM中设置的主要CAM参数见表1。图3、图4分别为平行铣削粗加工

和平行铣削精加工的实体验证。

图2　较为复杂零件的数控加工流程

3型腔CAD模型的获取

拖把柄模具型腔三维CAD模型是由在其他CAD软件中得到的模型转化到MasterCAM中的。

模具型腔的CAD三维造型使用是的PTC公司的Pro-e,在Pro-e中得到模具的实体模型,再通过软件的数据接口,生

在进行完粗精加工参数设置和路径模拟及实体验证后,利用MasterCAM的后处理模块,我们分别对粗精加工进行了后处理,生成了相应的程序。由于本身程序数据量较大,粗精加工合并在一个程序中时可能会因为使用DNC方式给加工过程带来不便,同时为保证加工过程的正确性,这样才对粗精加工做

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