1 引言

    在模具制造業(yè)飛速發(fā)展的今天，面對日益激烈的競爭，企業(yè)加工產(chǎn)品向高效率、低成本和一次成型的目標(biāo)方向發(fā)展，因而對模具制造的生產(chǎn)周期要求越來越短，同時又要求加工成本盡量降到最低。而通過提高企業(yè)自身的編程加工技術(shù)來對現(xiàn)有設(shè)備資源的充分利用已成為我們必須面對的課題。

    由于一些常用的CAM編程軟件，刀具路徑策略比較單一，選擇加工區(qū)域個性化差。造成生成的加工程序大，加工時間長，并且由于加工切削量不均勻，造成切削進(jìn)給率低，容易斷刀。通過對CAM編程走刀路徑工藝優(yōu)化和自動、手動相結(jié)合生成NC程序，來提高加工效率和減少斷刀機(jī)率。

2 遇到的問題

    下面通過一個案例舉例說明，圖1是一塊汽車發(fā)動機(jī)連桿模具造型圖，從圖1中可以看出，要加工的倉部和鉗口在兩個平面上，并且臺階比較深，臺階連接處還有倒角過渡。工藝分析：①如果選擇曲面等高外型加工，則重復(fù)走刀次數(shù)增多，并且用立銑刀加工倒角處很難保證光滑，如果使倒角處光滑，是必減小切深量，更換刀具或增加精銑程序，造成加工時間長、精度低。②如果選擇區(qū)域挖槽加工，加工時間可以節(jié)約很多，加工效率高，但由于切削深度太大，造成斷刀現(xiàn)象發(fā)生。

    圖1 汽車發(fā)動機(jī)連桿模具造型圖

3 解決策略

    為了解決上述問題，我們采取造型分解的工藝方法進(jìn)行優(yōu)化。具體如圖2、圖3所示，把造型分解成倉部和鉗口兩部份，圖2為鉗口按圖紙尺寸做出的封閉槽型，為了提高工作效率，我們采用φ20mm立銑刀，由于鉗口尺寸寬度尺寸只有13mm，無法采用等高外型加工，并且刀具螺旋下刀無法實(shí)現(xiàn)，所以造型編程時特意把寬度加大。

    圖3把倉部按圖紙尺寸實(shí)際造型，覆蓋鉗口部份，直接把鉗口去除一層，減小鉗口加工量。最后用倒角銑刀把過渡處倒角銑成。

    圖2 鉗口按圖紙尺寸做出的封閉槽型

    圖3 倉部加工策略

4 走刀路徑策略并生成NC程序

    圖3倉部加工采用φ20mm立銑刀，采用挖槽加工方法進(jìn)行切削，具體路徑如圖4所示，選擇挖槽選項，選擇倉部底面為加工面，采用螺旋下刀策略，切削深度為圖紙實(shí)際深度-2.5mm，一次切除。Z軸進(jìn)給率選F100，X、Y軸進(jìn)給率選F240。加工路徑方式選擇等距環(huán)切，不選擇最終精銑，選擇完畢后執(zhí)行。則生成圖4中走刀路線。存盤并通過后處理生成NC程序。

    圖2鉗口加工應(yīng)保證刀具統(tǒng)一，減少換刀時間同樣選用φ20mm立銑刀，采用平行銑削走刀方式進(jìn)行加工，選擇鉗口底面為加工面，選擇區(qū)域加工，并選擇下刀點(diǎn)，然后選擇0°切削，切深迸給選擇0.8mm。執(zhí)行，窗口提示選擇區(qū)域位置，用串聯(lián)選擇里圈距型為加工區(qū)域，下刀點(diǎn)選擇左下角那個交點(diǎn)為下刀點(diǎn)后執(zhí)行，則生成圖5中刀具路徑，存盤并生成NC程序。

    圖4 倉部走刀路線

    圖5 鉗口走刀路線

5 NC程序優(yōu)化

    把生成的鉗口程序進(jìn)行優(yōu)化，如表1所示。

    表1 NC程序優(yōu)化

    表1中，把原來X、Y軸切削進(jìn)給率F100改成X、Y切削軸不一樣的進(jìn)給率，來保證加工效率和減小斷刀現(xiàn)象發(fā)生。具體辦法把生成后的原程序用記事本打開，選則菜單“編輯”下的“替換”命令。打開命令窗口，在“查找內(nèi)容”中填上“X”，在“替換”中填上“F240X”，然后選全部替換。Y軸用同樣辦法處理，則生成表1優(yōu)化后的程序。然后把優(yōu)化后的鉗口程序拷貝到倉部程序后，則整個加工程序編程完畢。

6 結(jié)束語

    通過以上措施更改后的程序，在加工中心生產(chǎn)應(yīng)用中，實(shí)際加工時間為2h，比原程序提高效率3倍，并且無斷刀現(xiàn)象發(fā)生，滿足圖紙工藝要求。