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。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200mm,模架为我公司在模架厂订购的标准模架,模芯四角已作出R32。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(A~G)图3和3处成型镶块(I~K)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(1180×860),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)电极在型腔上的位置和电打深度图。

本例多数电极均用此方法产生。

同其它CAM软件相比,DELCAM功能强大,操作界面良好,编程过程简单明了,易学易用。特别是残余量加工、清角加工和全程抗过切能力强大。笔者用此软件编制数套模具的加工程序而无一次发生过切。