PowerMILL在五轴机床上轮胎模具中的应用(Part_2)

PowerMILLPowerMILL 在五轴机床上轮胎模具中的应用在五轴机床上轮胎模具中的应用 Part Part 2 2 先导入三维模型 仔细分析并且测量图档 确定方便快捷的装夹方式 由此可以确定 轮胎模具的尺寸并且创建工作坐标系 如图7所示 Powermill 提供强大的坐标系创建功能 按照加工的区域而异创建坐标系以满足加工需求 根据三维模型的形状和尺寸 选择使用 人性化控制系统 HEIDENHAIN i TNC530和具备高扭距高进给 所有轴都采用直线电机驱动 的 DMG HSC75 linear 5 Axis 上加工此轮胎模具 一 PowerMILL 加工轮胎花纹的数控编程 1 三维模型的分析 A 首先 先导入三维模型 仔细分析并且测量图档 确定方便快捷的装夹方式 由 此可以确定轮胎模具的尺寸并且创建工作坐标系 如图7所示 Powermill 提供强大的坐标 系创建功能 按照加工的区域而异创建坐标系以满足加工需求 根据三维模型的形状和尺 寸 选择使用人性化控制系统 HEIDENHAIN i TNC530和具备高扭距高进给 所有轴都采用直 线电机驱动 的 DMG HSC75 linear 5 Axis 上加工此轮胎模具 以下是 HSC75linear 的技 术参数和机床图片 主要特点 Highlights 所有轴都采用直线电机 标准配置配有18 000rpm 的主轴电机和提升式排削器 两扇大型舱门提供了卓越的可操作性 良好的排屑性能 配置旋转工作台和摆动头可实现5轴加工 B 坐标系创建在毛坯的上表面正中心位置 图7 C 刀具的选择 通过仔细的分析 创建符合加工要求的刀具 可通过 powermill 特 有的功能侦测三维模型的的最小半径 以方便确定最小刀具的使用 如图8所示 图8 按照三维模型选择盘形铣刀 平底端铣刀 刀尖圆角端铣刀 球头铣刀 盘形铣刀主要用于切削毛坯开粗加工和两个倾斜端面的粗加工 选用 40R5 20R3 刀尖圆角端铣刀主要用于花纹块型腔的开粗加工 型腔底面的清根精加工等 选用 10R0 5 6R0 5 8R0 5 平底端铣刀主要用于直纹弧面精加工和底面清角 选用 16 3 球头铣刀主要用于各型面的精加工 局部清根加工等 选用 6R3 3R1 5 1 5R0 75 1R0 5 3 工艺工步的编辑 在工艺编辑的过程中 根据已经确定好的装夹方式及选用的刀具来安排加工顺序 定 义加工范围 刀具路径参数和机械参数 如转速 进给量 切深 切宽 加工余量等 以 下是轮胎模具的刀路轨迹的生成 图9至图22 毛坯是一个四方的 CK45 型腔部分选用 40R5 的盘形铣刀快速去除毛坯的多余材料 至于 两侧面的多余材料 必须创建垂直于两侧端面的坐标系 从而产生 3 2 定位的刀具路径 右下角是粗加工后的材料形状 选用 20R3 的盘形铣刀进行续粗 右边是续粗后的形状 底部曲面的加工需要五轴同步轮廓加工 即五轴联动加工 采用 8R0 5 的刀尖圆角端 铣刀启动 M128 刀尖跟随功能 简便而快速 图 15 右边的就是此策略加工后的结果 余量均匀化是精加工的重要前提 经过粗加工后 大部分余料已经去除 但型腔型面上的 余料为台阶状 并不均匀 为使余量均匀并为后面的精加工做准备 需进行半精加工 以上各单节距的粗 半精 精加工 清角刀具轨迹生成后 可根据花纹块节距排列图经旋 转复制形成整块花纹块的粗 半精 精加工 清角刀具轨迹 刀具路径的生成后 通过软件高级功能 机床的仿真模拟检查其正确性 并且确保没 有碰撞 起到安全保护 如图23所示 二 后处理与加工 优化后的刀路路径通过千锤百炼调试出来的后处理文件 生成 HEIDENHAIN 可识别的 NC 程序和如图24所示的 NC 加工表单 最后将生成 HEIDENHAIN 格式的 NC 程序输入到 HSC75linear 五轴机床的 TNC 目录下 严 格按照 NC 加工表单选择符合要求的刀柄安装相对应的刀具 加工后得到如图 25 所示的轮 胎模具 总结 使用 PowerMILL 配合 DMG 的 HSC75 linear 5轴机床对轮胎模具的加工 将软件和硬件 发挥的淋漓尽致 大大提高了轮胎模具加工精度和效率 为轮胎行业的生产厂家提供强而 有力的保障 在激烈的市场竞