3模具加工的自動控制

　　只有建立從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、數(shù)控編程到銑削加工的全局觀念综看，也即CAD/CAM技術(shù)集成一體品腹，才能夠?yàn)槲遢S聯(lián)動銑削自由表面提供適宜的實(shí)現(xiàn)途徑。擁有五軸聯(lián)動機(jī)床的模具制造廠家红碑，對單單只采用CAM技術(shù)的做法提出了批評舞吭。在實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)，汽車制造配套廠家有一小部分工作彬界，是直接利用CAD數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)控銑削完成骚钮。而大部分的工件幾何數(shù)據(jù)，還是由客戶以仿型樣件或設(shè)計(jì)模型的形式提供棠蹬。不幾年前描琉，汽車工業(yè)開始要求完全放棄使用樣件和模型來制造模具躯琐，盡管這一目標(biāo)短時間內(nèi)不容易實(shí)現(xiàn)偷颜。

　　與仿型銑削平均加工精度為0.6mm相比，數(shù)控銑削加工精度較高囊古，可以控制在0.2mm以內(nèi)彰派。淘汰仿型加工和模具涂色配刮，還可以防止產(chǎn)生累積誤差狠压。例如單是溫度的變化司终，就能夠在大的樣件上造成大于0.1mm的尺寸變動。再如當(dāng)成品模型或其零件損壞后不可修復(fù)需要更換時相品，對連接表面的加工精度要求在5μm之內(nèi)卧他，只能通過直接數(shù)控銑削獲得。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明品山，這樣生成的表面胆建，需要的人工后加工工作量可以減少50%。這些實(shí)在的優(yōu)點(diǎn)肘交，對于模具制造具有決定性意義笆载。因此，越來越多廠家完全直接應(yīng)用數(shù)字控制技術(shù)涯呻，來制造全部模具凉驻。

　　經(jīng)過努力開發(fā)，象三軸聯(lián)動數(shù)控一樣复罐，在現(xiàn)代模具制造中五軸聯(lián)動NC系統(tǒng)也允許操作者通過控制臺旋鈕讓機(jī)床超速進(jìn)給涝登，以便盡可能提高刀具的移動速度。面對用戶的抱怨效诅，即經(jīng)由CAD數(shù)據(jù)胀滚、CAM處理器、NC處理器和后處理器正常生成NC加工程序時填帽，后繼編輯和補(bǔ)償所需的數(shù)據(jù)在機(jī)床控制系統(tǒng)中已經(jīng)不復(fù)存在蛛淋，控制系統(tǒng)制造廠家正在改變方法，把全部CAD數(shù)據(jù)直接傳送到CNC系統(tǒng)中提供利用。這樣一來羊脾，盡管NC加工程序中并未包含例如同切削點(diǎn)法向矢量有關(guān)的信息數(shù)據(jù)命丑，NC系統(tǒng)仍然能夠進(jìn)行三維的刀具補(bǔ)償。此外认畦，還允許直接在機(jī)床旁方便地改變例如加工策略君订、刀路、使用的刀具御颇、工件位置等工藝內(nèi)容溪失。僅僅這一項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)，可以成倍提高數(shù)控加工整個過程的運(yùn)行速度材框。

　　針對NC編程語言影響過程運(yùn)行的速度和精度的問題桃逆，有制造廠家把改進(jìn)目標(biāo)放到要讓NC系統(tǒng)能夠較為直接地處理曲面的CAD描述上，也即不經(jīng)過NC編程語言中間搭橋缰俭。其結(jié)果贫莹，使NC系統(tǒng)處理程序塊的正常時間降低到2ms，最短時間可達(dá)到0.5ms京挖。這樣一來窗慎，NC系統(tǒng)的速度不再是瓶頸，需要拖帶沉重工件即汽車模具的進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)而變?yōu)楸∪醐h(huán)節(jié)卤材。

　　由于CAD數(shù)據(jù)經(jīng)常存在缺陷或不完整遮斥，還有NC系統(tǒng)制造廠家便想方設(shè)法方便用戶介入CAM過程，去發(fā)現(xiàn)和修正不正確的數(shù)據(jù)扇丛，但刀具補(bǔ)償還是由NC系統(tǒng)完成术吗。此時除了補(bǔ)償?shù)毒唛L度，還可以在狹小的公差范圍內(nèi)補(bǔ)償小的晕拆、重磨的刀具的半徑藐翎，并且不需要改編刀路。以上這些制造廠家目前提供的NC系統(tǒng)实幕，都可以對五軸聯(lián)動銑削加工補(bǔ)償?shù)毒唛L度和工件位置吝镣。

　　另外，對模具制造具有重要意義的速度預(yù)控制(前瞻)功能昆庇，已經(jīng)成為現(xiàn)代CNC系統(tǒng)的一個標(biāo)準(zhǔn)特征末贾。這一功能的設(shè)立，可以使NC系統(tǒng)預(yù)先處理多個即將到來的程序塊整吆，以便進(jìn)給加速度和刀路速度與被銑削的工件輪廓相適應(yīng)拱撵，不讓進(jìn)給速度在每一程序塊終結(jié)時降低到零。在模具制造中常見的自由表面绎揭，往往要求加工時密布中間插值點(diǎn)卑绢，這時利用前瞻功能可以控制機(jī)床產(chǎn)生平滑的軌跡運(yùn)動专稼，同時保持很高的刀路速度。有制造廠家進(jìn)一步開發(fā)成功具有適應(yīng)前瞻功能的NC系統(tǒng)蛮嘹，能夠在運(yùn)行過程中作機(jī)床誤差補(bǔ)償缰嘴。另一方面，由于需要的計(jì)算量太大诲要，目前機(jī)床控制系統(tǒng)還不能夠通過在線計(jì)算發(fā)現(xiàn)加工干涉情況行兼，需要在今后繼續(xù)努力改進(jìn)。

　　4結(jié)束語

　　五軸聯(lián)動高速銑削加工技術(shù)在汽車模具制造中應(yīng)用日益廣泛粱目，推動了汽車模具制造的發(fā)展楣善。應(yīng)用五軸銑削加工需要注意到適用的工件形狀、有利的加工方案和合適的刀具挫蓝。只有通過綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)陡花，尤其需要努力加強(qiáng)機(jī)床計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的功能，才能夠充分發(fā)揮五軸高速銑削加工的優(yōu)點(diǎn)而取得成效酷窥。

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