《使用POWERMILL加工机锻模的工艺与技巧.docVIP

使用 POWERMILL 加工机锻模的工艺与技巧 本文主要介绍了使用 POWERMILL 软件加工锻造机锻模具的三轴数控铣加工程序，结合锻模的形状复杂、型腔窄深、品种繁杂等特点，在软件本身的加工策略和加工方式的基础上总结了一些加工工艺与技巧，在保证锻模精度的基础上提高锻模的加工效率。 　　一、概论 　　1 、 CAD\CAM 软件经过 40 多年的发展，国内外都有了成熟的产品。 PowerMILL 就是英国 Delcam 公司 CAD/CAM 专业化软件模块之一。 Delcam CAD/CAM 系列软件被广泛地应用于航空航天、汽车、船舶、家用电器、轻工产品和模具制造等行业。 1991 年 Delcam 产品首次进入中国市场。 1997 年在北京成立 Delcam (中国)有限公司。多年来， Delcam 一直保持 CAM 软件开发研究的世界领先地位。 PowerMILL 是一个独立式的三维加工软件，它能快速、准确地产生无过切粗加工和精加工刀具路径。 PowerMILL 能读入各种 CAD 系统产生的三维模型，提供完善的加工策略，进行完全的加工。 　　2 、 东风锻造有限公司引进了 Delcam 公司的 POWERSHAPE 和 POWERMILL 软件，利用该软件完成三轴数控铣床加工锻造机锻模具的 NC 程序。我们利用该软件中的 POWERSHAPE 模块进行模具型腔的三维造型 ( 或其它软件 ) ，然后把三维图形导入 POWERMILL 模块中，根据模具的形状特点、不同的工艺要求和精度要求，灵活的选用该系统提供的各种加工方式和加工参数进行三轴数控铣床的模拟加工，后置处理形成数控铣床的 NC 代码，然后传送到机床进行加工。至今已经在锻造模具加工中使用了 5 年，由于锻模的形状复杂、型腔窄深、品种繁杂的特点，在软件的加工策略和加工功能的基础上总结了一些加工工艺方法和技巧，在保证使用的情况下，采用合理的经济精度和经济的粗糙度，提高锻模的加工效率。 二、锻模的种类、特点及技术要求 　　1 、我厂主要生产汽车锻件，锻模全部由本厂自己生产，因此锻件的种类决定了锻模的品种，主要锻件有连杆、曲轴、前轴、轮毂、万向节叉等，因此锻模型腔复杂，单件小批量生产，因此采用数控加工比较适合。锻件的不同锻造生产工序也不相同，但是基本工序为预锻——终锻——切边——校正。预、终、校锻模的共同点就是上、下分为两大模块，预、终锻模型腔基本相同，要求也相似，所以加工基本相同。切边模具又分为切边凸模和切边凹模，加工就完全不同，而校正模具又和终、预锻有所区别，加工当然有所区别。 　　2 、锻件的不同模具的精度要求也不同，工序的不同模具要求也有所不同。因此模具制造的技术条件很多，下面列举要采用数控加工部分的一些通用技术要求; 　　(a) 锻模的制造标准规定所有尺寸最小公差为± 0.08mm ; 　　(b) 终、预锻型腔的表面粗糙度为 Ra1.6 ; 　　(c) 飞边桥部粗糙度为 Ra3.2 ; 　　(d) 飞边仓部的粗糙度为 Ra12.5 　　(e) 切边凸模型腔与锻件凸台必须留有间隙 1.5 —— 2mm, 甚至更大些;凸模外轮廓与凹模之间也有 1 - 2mm 的间隙。 　　(f) 校正模的型腔也和凸模型腔一样有类似的技术要求，就是型腔的凸台等特殊部分和锻件要有间隙。 　　(g) 部分锻模由于模具结构增加了锁口，虽然尺寸技术要求不是很高，但是要求凸和凹锁口单面配合间隙是 0.3mm 。 3 、经过以上对锻模的特点和技术要求分析，一般情况下锻模只是部分采用数控加工，特殊情况下全部采用数控加工，经常采用数控加工的部分为： 　　( A )预、终锻模模块的外形不采用数控加工，如图 1 终锻锻模型腔(中间黄色部分)、一定是采用数控加工;而部分模具的仓部(边缘灰色部分)采用数控加工。桥部(红色部分)大部分模具不需要数控加工;如图 2 所示部分曲面分模的桥部和如图 3 带凸琐口的上模等需要数控加工。 　　( B )校正模具只有型槽进行数控加工;如果曲面分模就要全部采用数控加工;如一些臂类零件 　　( C )切边凹模刃口采用数控加工，仓部一般不采用数控加工; 　　( D )切边凸模不但型腔而且外轮廓也要部分或全部数控加工 ( 如图 4 凸模 ) 。 　　( E )模具锁口的精加工采用数控加工，这样可以保证配合间隙。 三、锻模的数控加工工艺及 POWERMILL 模拟加工流程 　　1 、锻模的数控加工基本工艺 　　不同类别和大小的锻件决定了不同规格的的锻模，因此数控加工工艺有所区别，但是基本方法相同，就是开粗——半精加工——精加工，加工的思路是万变不离这个初衷，下面就是中、小曲轴的锻模的基本数控加工步骤： 　　⑴φ 50R8 或者φ 30R5 大刀全面粗加工(加工余量为