前保動(dòng)模CAM編程規(guī)范

1、延鋒偉世通汽車模具有限公司CAM編程技術(shù)規(guī)范前保CAM編程技術(shù)規(guī)范一、 綜述從編程方法上來(lái)講，汽車的前保、后保、導(dǎo)流板等屬于同類型的工件。以下用YF1228前保做為例從CAM編程工藝思路、編程方法以及基本技巧方面加以說(shuō)明。1.1、加工順序編排。此類模具一般情況下分為4個(gè)主要方向加工：底面定位凹坑、頂部型芯、左右兩個(gè)側(cè)面。1.2、熱處理前加工余量的確定。加工余量的確定原則有兩個(gè)：熱處理變形量大小和設(shè)計(jì)后續(xù)變更保留余量的兩者之和。1.2.1、熱處理變形量的大小一般取決于材料。通常情況下P20、2718、2738等材料預(yù)留變形量為3mm；S50和S45鋼材的變形量應(yīng)該為510mm。1.2.2、設(shè)計(jì)后

2、續(xù)變更保留余量是指設(shè)計(jì)部門對(duì)于后續(xù)產(chǎn)品數(shù)模等其他先階段不可確認(rèn)是否發(fā)生更改的部位的材料預(yù)留?？梢酝ㄟ^(guò)資訊設(shè)計(jì)工程師得知。1.2.3、上述兩個(gè)都是理論數(shù)值，在實(shí)際加工過(guò)程中還要考慮機(jī)床本身的因素，比如說(shuō)機(jī)床本身的精度問(wèn)題等。公司內(nèi)部三菱機(jī)床的最小余量應(yīng)該大于5mm，外協(xié)粗加工的余量也同樣大于等于5mm。1.3、坐標(biāo)系和基準(zhǔn)角的設(shè)定1.3.1、對(duì)于大件模具的CAM編程，X Y通常分中，Z底平面設(shè)零。同件正反面坐標(biāo)系關(guān)于Y軸反轉(zhuǎn)180度重合。1.3.2、基準(zhǔn)角通常是動(dòng)模在左下角，定模在右下角。1.4、粗加工刀具路徑的編制以及相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置粗加工的切削參數(shù)和所用機(jī)床的本身特性有很大的關(guān)系，一般來(lái)說(shuō)同樣

3、條件下大扭矩機(jī)床的加工效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出小扭矩機(jī)床。故在編程之前要根據(jù)模具毛坯的尺寸、重量以及目前公司模具的加工進(jìn)度選用合適的機(jī)床進(jìn)行加工。1.4.1、公司現(xiàn)有機(jī)床主要性能制造商FADAL美國(guó)OERLIKO意大利H&H澳大利亞SACHMAN意大利RAMBAUDI意大利FIDIA意大利TBT德國(guó)設(shè)備型號(hào)VMC4020FB2FB4ULTRA4T314 HS1T314 HS2RamSpeed B27LK199BWW250-1結(jié)構(gòu)類型立式加工數(shù)控立式仿形銑床立式龍門立臥轉(zhuǎn)換鏜銑立式龍門銑床立式加工臥式深孔鉆銑床控制系統(tǒng)CNC 88HSFADIA M1FADIA C10Heidenhain TNC 426F

4、ADIA C10FADIA C20FADIA C20SIEMENS 840DXYZ行程1020x510x5101800x800x7802400x1200x10003000x2000x10003000x1400x15002700x2700x10001800x900x9003000x1000x1850臺(tái)面尺寸1220x5102400x8002800x13003500x20003200x11002500x20002000x12501600x1600臺(tái)面承重675 Kg5000 Kg8000 Kg45000 Kg15000 Kg8000 Kg7000 Kg不旋轉(zhuǎn): 15000 Kg 主軸轉(zhuǎn)速75-10

5、000 RPM-3000 RPM-18000 RPM-3000 RPM-20000 RPM0-24000 RPM-10000 RPM備注三軸聯(lián)動(dòng)W: 170; B: +/-45可以仿形加工和掃描形狀三軸聯(lián)動(dòng), 手動(dòng)擺角主軸擺角: +/-30輔助臺(tái)面: 2塊1500x400四軸聯(lián)動(dòng)立式與臥式可轉(zhuǎn)換主軸擺角，最小分度2.5角尺臺(tái)面: 1200x1500, 2塊三軸聯(lián)動(dòng)叉式銑頭, 分度加工: 1主軸擺角+/-110五軸聯(lián)動(dòng)叉式銑頭主軸擺角五軸聯(lián)動(dòng)W: 1000臺(tái)面需旋轉(zhuǎn)時(shí): 9000 Kg帶銑頭, 三軸聯(lián)動(dòng)主要用途粗，精加工石墨電極加工粗，精加工石墨電極加工粗，精加工半精，精加工半精，精加工半精，精

6、加工半精，精加工深孔加工制造商MAKINO 日本KURAKI 日本MITSUBISHI 日本設(shè)備型號(hào)V56V77MCC2513-1MCC2513-2KE55-1KE55-2KBT-13.EAKBT-11.W.AM-HT13/1618結(jié)構(gòu)類型立式石墨立式加工臥式加工中心立式數(shù)控銑床臥式鏜銑加工中心臥式鏜銑控制系統(tǒng)FANUC 16M FANUC 16M FANUC 16MFANUC 16MFANUCFANUC 16i FANUC 18i XYZ行程900x550x4501200x700x6002500x1350x1000550x320x3503000x2000x13002000x1500x1450

7、3000x2000x1300臺(tái)面尺寸1050x5501400x7002900x1000800x3751600x18001400x16001600x1800臺(tái)面承重800 Kg2500 Kg12000 Kg200 Kg12000 Kg6500 Kg8000 Kg主軸轉(zhuǎn)速50-20000 RPM50-18000 RPM20-15000 RPM50-4000 RPM5-4000 RPM15-4000 RPM備注三軸聯(lián)動(dòng)三軸聯(lián)動(dòng)大角尺臺(tái)面: 2900x1500, 2塊小角尺臺(tái)面: 1500x1200三軸聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)尺寸: 1400x1000旋轉(zhuǎn)臺(tái)承重: 5000 Kg最小分度:0.0001帶轉(zhuǎn)臺(tái), 三軸

8、聯(lián)動(dòng)三軸聯(lián)動(dòng)W: 650;旋轉(zhuǎn)臺(tái)最小分度: B: 2.5角尺臺(tái)面: 2600x1500帶轉(zhuǎn)臺(tái), 三軸聯(lián)動(dòng)W: 500; 旋轉(zhuǎn)臺(tái)最小分度:B: 2.5角尺臺(tái)面: 2000x1000帶轉(zhuǎn)臺(tái), 三軸聯(lián)動(dòng)帶W軸臺(tái)面可旋轉(zhuǎn)帶轉(zhuǎn)臺(tái), 三軸聯(lián)動(dòng)主要用途石墨電極加工粗，精加工紫銅電極加工半精，精加工粗，精加工紫銅電極加工粗，精加工粗，精加工對(duì)于粗加工機(jī)床來(lái)說(shuō)首選三菱、和兩臺(tái)kuraki，然后考慮兩臺(tái)SACHMAN，最后考慮FB2、FB41.4.2、粗加工的切削參數(shù)1.4.2.1、加工策略的選擇粗加工的加工策略應(yīng)選擇區(qū)域清除加工策略。1.4.2.2、粗加工刀具的選擇對(duì)于熱處理以前的粗加工刀具應(yīng)選擇80R3的圓鼻

9、刀進(jìn)行加工。80R3的刀頭有兩種形式：L1的數(shù)值有兩種，一種是50mm，另一種是日立的為70mm。80R3刀具的刀柄有以下五種刀柄名稱實(shí)際圖片編程用圖片備注BT50-FMC27-90把小于等于刀具直徑的刀柄部分換算成刀具的伸出長(zhǎng)度編程刀具伸出長(zhǎng)度為95mm，切寬50mm，切深1mmBT50-FMC27-150編程刀具伸出長(zhǎng)度155mm。切寬50mm，切深1mmBT50-31.75-235-80TA-new編程刀具伸出長(zhǎng)度為134mm。切寬50mm，切深0.85mmBT50-31.75-315-80TA-new編程刀具伸出長(zhǎng)度為157mm。切寬50mm，切深0.65mmBT50-31.75-38

10、5-80TA-new編程刀具伸出長(zhǎng)度157mm。切寬50mm，切深0.5mm。此刀具不常用?？爝M(jìn)高度的類型通常選擇“掠過(guò)”。對(duì)于首次開(kāi)粗的情況一般安全Z高度設(shè)定為20mm，開(kāi)始Z高度為0.2mm。后續(xù)熱處理完畢后的粗加工開(kāi)始Z高度一律設(shè)定為1mm。1.4.3.3、快進(jìn)高度的設(shè)定 斜向角度為1度，刀具廠商推薦角度1.481.4.3.4、斜向角度的確定。1.4.3.5、下切步距的計(jì)算方法。為保證所有模型中的所有平坦面（絕對(duì)Z0平面）的加工真?zhèn)€模型余量均勻以及后續(xù)等高切面層的管理方便，下切步距通常使用“手動(dòng)”方式計(jì)算。現(xiàn)在區(qū)域清除表格里面“下切步距”選項(xiàng)下拉菜單中選擇計(jì)算方式為“手動(dòng)”然后點(diǎn)擊2旁邊

11、的“Z高度”圖標(biāo)，調(diào)出區(qū)域清除Z高度表格。a、 在“由定義”選項(xiàng)欄下拉菜單中選擇“平坦面”選項(xiàng)b、 點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕計(jì)算模型中所有的平坦面。計(jì)算出的平坦面Z高度顯示在右邊的窗口列表里面用恒定下切步距計(jì)算用下切步距計(jì)算后的顯示1.4.3.6、高速加工選項(xiàng)的參數(shù)解釋和相關(guān)設(shè)置a、 輪廓光順選項(xiàng)。所謂輪廓光順指的是在最貼近模型輪廓的刀具路徑的arcfit（尖角修圓）功能，修正圓角的區(qū)間為刀具直徑的00.2倍，默認(rèn)數(shù)值為0.05。比如定義一把10r5的球刀那么默認(rèn)的修圓半徑為0.5mm。b、 光順余量選項(xiàng)。光順余量里面一共有兩個(gè)選項(xiàng)：光順余量和連接對(duì)于連接的方式因?yàn)槊繉拥南虑胁骄啾容^小，一般選用“直”

12、即直線連接，以便節(jié)省切削時(shí)間。光順連接一般用于重切削載荷的加工。光順余量是指可以在行距（切寬）的040%之間圓順刀具路徑。假設(shè)行距是10mm，則最大的光順數(shù)值為4mm。公司內(nèi)部加工模具一般光順余量為10%c、 限制刀具過(guò)載選項(xiàng)。限制刀具過(guò)載選項(xiàng)是用來(lái)做高硬度材料時(shí)候的選項(xiàng)，也可以用在直線槽粗加工等大切削量大載荷的情況下。公司內(nèi)部模具一般不開(kāi)此選項(xiàng)。故在此不予討論。1.4.3.7 區(qū)域過(guò)濾系數(shù)的定義閥值的大小一般是這樣規(guī)定的，如果系數(shù)為1，刀具直徑為80，斜向進(jìn)刀開(kāi)，則小于160mm區(qū)域過(guò)濾掉，一般80的刀具開(kāi)1，從50的刀具開(kāi)始閥值一律開(kāi)0.6。下圖是關(guān)于過(guò)濾器閥值大小的解釋：編程刀具直徑80

13、mm平底刀，公差0.1mm，余量0.9mm，相當(dāng)于刀具直徑82mm，過(guò)濾閥值為1。刀具路徑中選用斜向進(jìn)刀選項(xiàng)。發(fā)現(xiàn)直徑160mm的圓坑被過(guò)濾掉，161161mm的方坑被過(guò)濾掉。直徑為162mm的圓坑、162100mm和16282mm的方坑被加工。說(shuō)明若被加工區(qū)域的長(zhǎng)軸方向長(zhǎng)度小于刀具直徑的（1+X）倍的區(qū)域?qū)⒈贿^(guò)濾掉。二、 各個(gè)加工步驟的粗加工刀具路徑的編制在CAM編程前要簡(jiǎn)化模型，把模型中的孔特征簡(jiǎn)化掉，這樣可以加快計(jì)算速度。原理見(jiàn)外協(xié)C板CAM編程技術(shù)規(guī)范2.1、反面定位凹坑兩處讓位方坑需要線切割，可以在熱處理之前先各鉆一個(gè)孔。2.2、頂部型芯粗加工頂部型芯粗加工，首先要確定頂部的加工深度

14、，確定后還要綜合考慮兩側(cè)面加工的時(shí)候空刀量以及加工效率、毛坯準(zhǔn)確性等綜合因素。按照做反面定位凹坑的方法生成正面80r3的刀具路徑。2.2.1刀具碰撞檢查。刀具碰撞檢查可以在保證程序安全的情況下用最短的刀具盡可能加工最多的區(qū)域，提高加工效率。替換刀具：可以使用不同于編程所用刀柄的刀具來(lái)做為碰撞檢查的刀具。對(duì)于沒(méi)有刀柄的刀具（小于等于4mm）的刀具刀柄的碰撞間隙為0，加持間隙均為1mm。原始刀具路徑新產(chǎn)生的刀具路徑需要核實(shí)當(dāng)前刀具能夠做到Z深度的刀具路徑碰撞完畢后產(chǎn)生兩條刀具路徑觀察新產(chǎn)生的第二條刀具路徑，確認(rèn)當(dāng)前刀具能夠做到的Z深度數(shù)值。編輯碰撞后生成的第一條刀具路徑，從“Z高度表格”里面刪除掉

15、低于577的數(shù)值，重新生成刀具路徑。（BT50-FMC27-90）做碰撞檢查。用BT50-FMC27-150的刀柄重新碰撞上次碰撞所產(chǎn)生的第二條刀具路徑。觀察碰撞過(guò)后產(chǎn)生的第二條刀具路徑得到150刀柄可做的Z高度數(shù)值為511.26，取整數(shù)為512，激活第二次碰撞后生成的第一條刀具路徑，重新設(shè)置毛坯高度為578，開(kāi)始Z高度為578.2，刪除“Z高度表格”里面小于512以下的數(shù)值，重新計(jì)算刀具路徑得到BT50-FMC27-150刀柄的刀具路徑，運(yùn)行碰撞檢查步驟。重復(fù)以上步驟，到頂部所有80r3刀具程序產(chǎn)生完畢。2.2.2、粗鉆正面的導(dǎo)柱孔，以便熱處理工序消除應(yīng)力。逐個(gè)模擬正面的各個(gè)刀具路徑，打開(kāi)實(shí)

16、體模擬菜單欄里面的圖標(biāo)，觀察是否有“扎刀”或者其他干涉刀桿現(xiàn)象發(fā)生。最后仿真的結(jié)果顯示如下：2.3、右側(cè)面粗加工。重新開(kāi)啟新的項(xiàng)目文件做左右面粗加工程序2.3.1毛坯定義右側(cè)面粗加工的毛坯就是做頂部型芯時(shí)候在右面所補(bǔ)充的紅色透明實(shí)體。單獨(dú)用UG導(dǎo)出parasolid格式，用PS-Exchange讀入并另存為.dmt格式的文件。定義右側(cè)面粗加工毛坯：打開(kāi)毛坯定義表格，在“由定義”下拉菜單欄目中選擇“三角形”選項(xiàng)按照以下提示操作點(diǎn)擊毛坯定義表格的圖標(biāo)講毛坯鎖定在世界坐標(biāo)系鎖定后的毛坯位于需要加工的部位。重復(fù)前面粗加工刀具路徑的制作方法編制方法編制右面粗加工程序。編制好的程序如下圖所示。做實(shí)體仿真模擬，打開(kāi)選項(xiàng)，模擬刀具路徑，觀察是否有扎刀現(xiàn)象出現(xiàn)。2.4、編制左側(cè)面粗加工刀具路徑重復(fù)右面粗加工刀具路徑的步驟編制左面粗加工刀具路徑。三、 半精加工刀具路徑的編制（余量3mm0.5mm）此處的半精加工是指熱處理后從50R3的刀具做到6r0.8的刀具，局部區(qū)域會(huì)用到4r2的球刀進(jìn)行拉料處理。對(duì)于大切削量的部位加工走刀的方向應(yīng)用順銑方式，有利于切削。為方便層的管理便于以后的計(jì)算，此處區(qū)域清除粗加工的下切步距定義