汽車模具結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工應(yīng)用

數(shù)控程序編制包含型面程序編制跟結(jié)構(gòu)面程序編制，結(jié)構(gòu)面程序又分?jǐn)?shù)控操作員手動(dòng)編制和編程員采用軟件編制程序兩種方式，手動(dòng)編制程序存在影響加工效率以及存在危險(xiǎn)性。為了提高數(shù)控加工效率，結(jié)構(gòu)面盡量采取程序化。但是結(jié)構(gòu)面程序在編制過(guò)程中往往比較繁瑣，一個(gè)小小的疏忽都會(huì)造成嚴(yán)重后果，輕則刀具報(bào)廢，重則撞機(jī)事故發(fā)生。所以結(jié)構(gòu)面程序編制的安全性必須要考慮，在結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工應(yīng)用中，其他幾個(gè)環(huán)節(jié)同樣也需要引起相應(yīng)重視：

1鑄件拍照 ：

編程員在編制結(jié)構(gòu)面程序時(shí)，完全采取理論圖紙尺寸;而數(shù)控加工時(shí)，加工對(duì)象是鑄件。我們都知道，鑄件跟理論圖紙不能完全一致：鑄件通常比理論圖紙非加工面有5mm以內(nèi)的偏差，加工區(qū)域在10mm--15mm之內(nèi)偏差(鑄造廠商技術(shù)力量薄弱的或許偏差會(huì)更大)，但在現(xiàn)實(shí)中，由于設(shè)變、鑄造工藝缺陷造成變形等方面原因或許造成誤差會(huì)更大，如果完全按照理論尺寸去編制程序往往會(huì)造成打刀或者撞機(jī)事故發(fā)生;即使沒(méi)有這情況發(fā)生，也會(huì)有空刀現(xiàn)象。所以編制結(jié)構(gòu)面程序前必須經(jīng)過(guò)檢測(cè)數(shù)據(jù)處理。

目前國(guó)內(nèi)掃描技術(shù)公司很多，比如ATOS、?？怂箍?、敏捷汽車模具三維光學(xué)快速檢測(cè)等。主要檢測(cè)方式有白光掃描和鑄件拍照，結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)檢測(cè)主要采取鑄件拍照方式。拍照人員根據(jù)檢測(cè)以及底面為基準(zhǔn)進(jìn)行貼點(diǎn)拍照，然后把數(shù)據(jù)采取IGES格式導(dǎo)入編程軟件內(nèi)，根據(jù)點(diǎn)進(jìn)行拉體建模，確保與實(shí)際毛胚量一致。(見(jiàn)圖1)

 

2結(jié)構(gòu)面編程大體思路 ：

2.1 結(jié)構(gòu)面編程、加工遵循從外到向，從上到下的原則，充分考慮干涉問(wèn)題，必要時(shí)增加去干涉程序;考慮到加工效率以及質(zhì)量，所有加工刀具優(yōu)先選用短刀;

2.2 擋墻與安裝面加工順序：工藝角 à 粗加工擋墻à粗加工安裝面à半精擋墻(清角)à精安裝面à精擋墻;

2.3 鑲塊安裝面選刀順序：￠160、100、80、63，盡可能優(yōu)先使用大刀;

2.4 加工鑲塊安裝面的時(shí)候，面銑刀要杜絕直接在面上進(jìn)刀，實(shí)現(xiàn)外部進(jìn)刀，若實(shí)在無(wú)法避免則采取斜向進(jìn)刀，并且進(jìn)刀速度放慢;

2.5 精加工擋墻用順銑運(yùn)行兩次;

2.6加工型腔較深時(shí)，安全高度不能太高，否則加工中會(huì)出現(xiàn)超程現(xiàn)象;

2.7程序編排次序，盡量相同的刀具一起加工，避免頻繁換刀，注意充分考慮干涉問(wèn)題;

2.8程序下發(fā)前必須自檢、互檢、審核。

上面提到結(jié)構(gòu)面編程比較繁瑣，如何把繁瑣的事情做簡(jiǎn)單化呢?Tebis編程軟件可以把這些基礎(chǔ)編程步驟單獨(dú)集成于NCSET，特征庫(kù)跟NCSET相關(guān)聯(lián)，在編制結(jié)構(gòu)面程序時(shí)直接選用掃描出的實(shí)際特征，直接產(chǎn)生程序。Tebis模塊化的編程減少了大量的重復(fù)性工作，降低了編程錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)以及編程員的疲勞強(qiáng)度，提高了編程效率!

3結(jié)構(gòu)面相關(guān)刀具建立 ：

根據(jù)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度以及數(shù)控機(jī)床刀庫(kù)的硬件設(shè)施限制，暫定20把刀具用來(lái)自動(dòng)化加工，堅(jiān)持原則刀具種類盡量多，且刀具長(zhǎng)度相差不要太大，刀長(zhǎng)在機(jī)床刀庫(kù)范圍內(nèi)。

20把刀具均要采取紅外線對(duì)刀儀靜態(tài)測(cè)量刀具長(zhǎng)度，記錄數(shù)據(jù)，分別把測(cè)量數(shù)據(jù)傳遞給編程以及刀具庫(kù)，此時(shí)針對(duì)同一把刀具編程以及刀具庫(kù)給刀具定義同一刀號(hào)以及相同名字(見(jiàn)圖2)。

編程員建立編程刀具時(shí)(帶刀號(hào)虛擬刀具)，而切削三要素：轉(zhuǎn)速、進(jìn)給、吃刀量相應(yīng)填寫到虛擬刀具內(nèi)(見(jiàn)圖3)：

把測(cè)量刀長(zhǎng)的數(shù)值輸入機(jī)床內(nèi)：從51-70號(hào)，51刀長(zhǎng)為T01刀長(zhǎng)，52對(duì)應(yīng)刀長(zhǎng)為T02刀長(zhǎng)(見(jiàn)圖4)……每次加工前刀具配送員把20把刀具測(cè)量校正刀具長(zhǎng)度后，對(duì)應(yīng)放入機(jī)床刀具庫(kù)內(nèi)，實(shí)際加工中根據(jù)刀號(hào)調(diào)用相對(duì)應(yīng)的刀具。而在加工過(guò)程中，沒(méi)有自動(dòng)對(duì)刀指令，直接采取G43H_來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度補(bǔ)償。

4結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工 ：

結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工分兩種情況：a)現(xiàn)場(chǎng)操作員自行連接進(jìn)行自動(dòng)化加工b)編程員連接好程序提供給現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)操作員直接運(yùn)行程序進(jìn)行結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工

a)現(xiàn)場(chǎng)操作員自行連接進(jìn)行結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工(見(jiàn)圖5)

打開(kāi)《機(jī)床程序自動(dòng)連接工具》外掛，將需要的程序通過(guò)“加載目錄”一鍵式全部加載進(jìn)去，軟件默認(rèn)“自動(dòng)換刀”與“自動(dòng)測(cè)刀長(zhǎng)”，“試刀程序”勾上,點(diǎn)擊“生成程序”，進(jìn)行保存O1000為試刀程序;“主程序”勾上，點(diǎn)擊“生產(chǎn)程序”，保存O1111為主程序。數(shù)控操作員將試刀程序、主程序以及子程序調(diào)入機(jī)床運(yùn)行，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。

其中試刀程序以及主程序根據(jù)代碼實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)刀具、自動(dòng)判斷刀長(zhǎng)、長(zhǎng)度補(bǔ)償，實(shí)際運(yùn)行中若出現(xiàn)異常則會(huì)產(chǎn)生報(bào)警提示(見(jiàn)圖6)。

b)編程員連接好程序提供給現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)操作員直接運(yùn)行程序進(jìn)行結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工

Tebis軟件編制汽車模具結(jié)構(gòu)面程序?qū)嵤┳詣?dòng)化加工時(shí)，則不需要單獨(dú)開(kāi)發(fā)外掛，這是筆者認(rèn)為其它編程軟件無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì);Tebis可根據(jù)程序，在后處理時(shí)把主程序以及試刀程序自動(dòng)生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)加工直接調(diào)用程序即可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工(子程序采取……G65P8060……方式完成)。

經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)證，結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工技術(shù)完全可以應(yīng)用在汽車模具加工生產(chǎn)中(見(jiàn)圖7)，綜合各方面技術(shù)衡量，編程員提供連接程序?qū)?huì)成為結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工的主流。為了超趕歐美模具加工技術(shù)水平，投入使用先進(jìn)的編程軟件，提升國(guó)內(nèi)的編程技術(shù)力量刻不容緩。

5結(jié)論:

隨著我國(guó)汽車行業(yè)的高速發(fā)展，模具行業(yè)也步入了高速發(fā)展期，汽車覆蓋件模具結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工技術(shù)是模具業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，我們應(yīng)該緊抓行業(yè)發(fā)展的機(jī)遇，不斷探索，縮短與先進(jìn)國(guó)家結(jié)構(gòu)面自動(dòng)化加工水平差距，積極為“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃，重點(diǎn)推進(jìn)數(shù)字化制造、智能制造的布局而努力，共同提升我國(guó)模具制造業(yè)的技術(shù)水平。