DELCAM在汽车后侧围本体模具制造中的应用.doc

一课资料网/DELCAM在汽车后侧围本体模具制造中的应用 后侧围本体是某公司某新车型里除仪表板以外最大的内饰件（塑料制品），此件型面复杂，安装卡扣多，焊接孔多，型面高差大，型面高差大于150mm。 英国Delcam公司的PowerShape（造型包）PowerMill（加工包）是面向工模具制造的专业软件，易学易用，全中文界面具有良好的数据交换接口，除支持工业界的标准格式（包括IGES、STEP、VDA、DWG、DXF、STL、PARASOLID等）外，还可直读UG、PRO/E的PRT文件，CATIA的MODEL文件及I-DEAS、CAADS4-5、SOLIDEDGE、SOLIDWORKS等软件的原始文件。后侧围本体原始数据为CatiaV5R9的prt格式。我们通过CatiaV5R9将其换名存为MODEL文件格式。这样在PowerShape里将其直接读入，避免了因通过第三方数据格式转换而造成数据丢失。 在PowerShape里根据模具设计意图，建立用户坐标系，采用实体和曲面混合造型将分型面。外侧精定位面和斜抽芯面及顶杆孔位全部做出。将动模定模顶杆孔斜抽镶块等分置于不同的层以方便检查和校核尺寸。并在此作出动定模对刀基准。动模如图1、2所示。 因动模模芯四周为6精锁面，且模芯顶面距动模模框顶面高差为，模架为我公司在模架厂订购的标准模架，模芯四角已作出。为了最大限度的避免跳刀和空刀，特考虑在PowerShape里将模芯外形边界做出，导入PowerMill里，生成边界。在定义加工毛坯时以边界定义。这样在粗加工时刀具将不会加工外侧6精锁面及四角R32。 粗加工策略： 80刀尖圆角R6牛鼻刀，切深1mm，转速1500r/min,进给速度1800mm/min，行距68mm,因型面高差大，故采用顺铣，留量0.5 mm。下刀方式为螺旋下刀，加工方式为偏置，在刀具进给转弯时采用赛车道转弯方式，这样可避免满刀切削，这实际支持高速铣削。软件仿真加工时间为32.5小时，实际加工时间因刀片转位和清扫铁屑等，共用时38小时。 在80刀尖圆角R6牛鼻刀加工后，7处斜抽杆位置(AG)图3和3处成型镶块(IK)图4及中间凹槽处并未铣出，如直接进行半精加工，余量非常大，且也很容易损坏刀具。故进行一个残余量加工程序，采用25刀尖圆角R5牛鼻刀，切深1mm，转速2200r/min,进给速度2200mm/min，行距15mm,，留量0.5 mm。这样可去除绝大部分80刀尖圆角R6牛鼻刀未加工到的部位。 同样的再采用16刀尖圆角R0.8牛鼻刀做残余量加工程序，切深0.3mm，转速3800r/min,进给速度3600mm/min，行距10mm,，留量0.5 mm。这样可使加工余量更均匀。 以上两个残余量加工程序软件仿真加工时间为25小时，实际加工时间为32小时。 半精加工策略： 因粗加工和残余量加工程序已经将毛坯去除绝大部分加工量，但是因位留量0.5 mm，在某些部分会有台阶面存在，所以采用20刀尖圆角R0.8牛鼻刀做等高半精加工，以消除台阶和减小台阶高度。加工参数为：切深0.25mm，转速3500r/min,进给速度3500mm/min，行距12mm,，留量0.25 mm。在7处斜抽杆位置（图3）和3处成型镶块（图4）及中间凹槽处程序会自动计算为型腔加工，及先把此腔加工完后再加工别处。这样既减少了跳刀又减少了空刀行程。软件仿真加工时间为11小时，实际加工时间为14小时。 精加工策略： 因半精加工后余量均匀且加工面积大（1180860），故采用20镜面刀做精加工，分别加工分型面和型腔面。在PowerMill里需要加工哪块面时，不需要做干涉面，只需要选中要加工的面，软件会根据已选曲面和要使用的刀具，自动计算出加工边界而不会过切。为了使边界线规整和减少数据量也可在PowerShape里将分型面和型腔面的边界分别作出，导入PowerMill里生成分型面边界和型腔面边界，来约束加工范围。本例采用后一种方式。加工参数为： 切深0.25mm，转速4000r/min,进给速度3200mm/min，行距0.5mm,，留量0mm（分型面）。. 切深0.25mm，转速4000r/min,进给速度3200mm/min，行距0.58mm,，留量0.02mm（型腔面）。加工方式为最佳等高。在. PowerMill里最佳等高的意思是：浅滩处加工方式为三维偏置，峭壁处加工方式为等高。浅滩和峭壁的分界角为软件里自动设置的，使用者不可更改。因7处斜抽杆位置（图3）和3处成型镶块（图4）后续加工为电加工，在此不用精加工，通过在PowerShape里将其边界做出，导入PowerMill里。对型腔面程序进行编辑，用边界裁减，保留边界外的程序而毋需重新计算。软件仿真加工时间为16小时，实际加工时间为18小时。 最后再用12球刀和12刀尖圆角R0.8牛鼻刀做清角加工，清角采用多笔方式。这样每一刀的量都不会太大。实际加工时间约10小时。所有精加工程序走完后，型腔面表面粗糙度达Ra1.6。 待所有加工程序执行完后，重新定义毛坯，以模型定义毛坯，选择所有6精锁面，用52刀尖圆角R6牛鼻刀定义出加工边界，做等高精加工程序，用边界约束加工范围。软件仿真加工时间为13小时，实际所有加工程序均加工时间为14小时。 本例所有加工程序均在计算机上进行了仿真加工和过切检查，仿真表明：所有程序均不过切，实际加工也无过切现象发生。 以上所有加工程序均采用顺铣方式。程序编制在PowerMill4.1里进行，加工过程在DM-100龙门数控铣上实现。 在PowerShape和PowerMill里均能很方便的生成电极，对每一个电极软件均可生成3张图：a）NC加工图；b）电极形状和电加工工艺图；c）电极在型腔