基于PowerMILL软件对凹模定位块工艺改进的研究

2013-09-04谭波

机械工程与自动化 2013年6期

谭波

（四川化工职业技术学院，四川泸州 646005）

0 引言

目前企业还未全面达到数控化时代，有些企业技术能力还不够强，其加工工艺大多采用传统的方法。例如在加工凹模定位块时常采用传统的加工工艺，其加工难度大，加工周期长，严重影响产品质量和加工进度，完全不符合现代数字化加工的需要。本文采用PowerMILL软件对其加工工艺进行了改进。

1 传统加工工艺

首先对凹模定位块毛坯进行粗加工，采用普通铣床粗铣平面200mm×425mm，之后采用刨床加工平面再用卧铣床加工四面335mm×335mm及倒角45°；钳工划线完成后再次使用立铣床粗铣定位锁平面及钻凹模定位座（40Cr）中心孔，完成中心孔加工，接下来使用坐标镗镗基准孔，以B面定位。采用普通车床加工中间孔Φ140＋0．05及孔Φ260＋0．05，钳工利用Φ50基准孔及端面找正划线、钻孔、攻丝完成各小孔的加工，最后使用铣床粗铣，插床加工键槽。钳工倒钝后经过热处理工艺使材料达到HB320～HB360。热处理后精加工，使用磨床加工控制凹模厚度粗糙度要求达到Ra1．6，再精铣四面；精镗孔Φ260＋0．05，粗糙度要求Ra1．6；铣床精加工再使用插床加工键槽。最后去毛刺倒钝，完成产品加工，如图1所示。

按照以上工艺加工会采用多次装夹定位，而重复定位会严重影响产品精度，而且增加了加工难度，容易出现次品，使加工周期变长，严重影响产品质量和加工进度。

2 运用PowerMILL软件对工艺改进

对凹模定位块首先采用UG软件建立实体模型，如图2所示。然后通过PowerMILL加工软件生成数控程序代码，传输给现场加工中心进行在线加工。

图1 传统工艺加工的产品

图2 UG建模

2．1 选择加工中心的后处理文件

以FANUC0i系统为例，从安装文件中的“Post”文件夹中找出“Fanuc．Opt”文件，将 Message Output＝False添加至两语句间。

2．2 选择数控程序

在菜单中选择“写入”；在对话框中设置“输出文件”位置及选择机床选项文件（Fanuc．Opt），在弹出的菜单中选择“全部写入”选项。

2．3 选择刀具路径

选择PowerMILL浏览器中的“刀具路径”选项，右键单击“增加到NC程序选项”。

根据以上原则，可将生成的数控程序文档直接导入数控机床加工，但需对数控文档进行修改，即将NC文档中的程序名及刀具号（按实际加工中所用刀具）进行修改，将带括号的程序段删除，为了安全可在换刀指令M06前添加主轴暂停指令M05。

由此可见PowerMILL提供了完善的加工策略，丰富了数控加工编程软件系统，为企业提供了最佳的加工方案，从而提高了加工效率，能快速产生粗、精加工路径，减少手工修整，且任何加工方案的修改和数据的重新计算都可立刻完成，使刀具路径的计算时间缩短80%，对多轴的数控加工包括刀柄、刀夹可进行完整的干涉检查与排除。它具备集成化的加工实体仿真，方便使用者在加工前了解整个加工过程及结果，减少了加工时间，提高工作效率。

通过PowerMILL加工软件设置凹模定位块毛坯料，通过对实体模型的全自动处理，实现了对凹模定位块的粗、精、清根加工编程的自动化。编程操作的难易程度与零件的复杂程度无关，操作人员只要具备加工工艺知识，就可对非常复杂的模具进行数控编程。毛坯设计如图3所示。

图3 毛坯设计

3 建立高效的刀具参数路径连接

PowerMILL选用最适合的切出切入和连接方法，具有完整的刀具路径编辑器，可对产生的刀具路径进行编辑，最大限度地提高了切削效率。PowerMILL提供了多种高速精加工方案，这些策略可确保切削过程稳定，保证了产品的高精度和良好的表面粗糙度。刀具路径编辑如图4所示。

PowerMILL可为凹模定位块提供实体仿真加工，模拟完整的机床加工凹模定位块的全过程，还可以检查刀具在加工过程中出现的过切、碰撞等切削情况，从而节约机床实际试切加工的成本。PowerMILL的加工切削实体仿真模块还提供对产品的局部放大观看、旋转观看，而且不影响仿真加工时间，提高了加工切削实体仿真的效率。仿真加工如图5所示。