摘要(Abstract)：近年數(shù)控機床發(fā)展十分迅速，一定程度上取代了原始的傳統(tǒng)機床。然而數(shù)控編程往往偏重于3D型面程序的編制，結構面程序往往被疏忽，采取手動編程或者沒有合適軟件編制結構面程序，造成數(shù)控加工效率低。國內(nèi)汽車模具加工過程成中，結構面程序化率較低，并且程序的安全系數(shù)不高。為“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃，重點推進數(shù)字化制造、智能制造的布局，國內(nèi)汽車模具結構面自動化加工應用任務刻不容緩。
引言:
數(shù)控程序編制包含型面程序編制跟結構面程序編制，結構面程序又分數(shù)控操作員手動編制和編程員采用軟件編制程序兩種方式，手動編制程序存在影響加工效率以及存在危險性。為了提高數(shù)控加工效率，結構面盡量采取程序化。但是結構面程序在編制過程中往往比較繁瑣，一個小小的疏忽都會造成嚴重后果，輕則刀具報廢，重則撞機事故發(fā)生。所以結構面程序編制的安全性必須要考慮，在結構面自動化加工應用中，其他幾個環(huán)節(jié)同樣也需要引起相應重視：
1鑄件拍照 ：
編程員在編制結構面程序時，完全采取理論圖紙尺寸；而數(shù)控加工時，加工對象是鑄件。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（鑄造廠商技術力量薄弱的或許偏差會更大），但在現(xiàn)實中，由于設變、鑄造工藝缺陷造成變形等方面原因或許造成誤差會更大，如果完全按照理論尺寸去編制程序往往會造成打刀或者撞機事故發(fā)生；即使沒有這情況發(fā)生，也會有空刀現(xiàn)象。所以編制結構面程序前必須經(jīng)過檢測數(shù)據(jù)處理。
目前國內(nèi)掃描技術公司很多，比如ATOS、?？怂箍怠⒚艚萜嚹＞呷S光學快速檢測等。主要檢測方式有白光掃描和鑄件拍照，結構面數(shù)據(jù)檢測主要采取鑄件拍照方式。拍照人員根據(jù)檢測以及底面為基準進行貼點拍照，然后把數(shù)據(jù)采取IGES格式導入編程軟件內(nèi)，根據(jù)點進行拉體建模，確保與實際毛胚量一致。（見圖1）
圖1 鑄件掃描應用
2結構面編程大體思路 ：
2.1 結構面編程、加工遵循從外到向，從上到下的原則，充分考慮干涉問題，必要時增加去干涉程序；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 ? 粗加工擋墻?粗加工安裝面?半精擋墻（清角）?精安裝面?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候，面銑刀要杜絕直接在面上進刀，實現(xiàn)外部進刀，若實在無法避免則采取斜向進刀，并且進刀速度放慢；
2.5 精加工擋墻用順銑運行兩次；
2.6加工型腔較深時，安全高度不能太高，否則加工中會出現(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題；
2.8程序下發(fā)前必須自檢、互檢、審核。
上面提到結構面編程比較繁瑣，如何把繁瑣的事情做簡單化呢？Tebis編程軟件可以把這些基礎編程步驟單獨集成于NCSET，特征庫跟NCSET相關聯(lián)，在編制結構面程序時直接選用掃描出的實際特征，直接產(chǎn)生程序。Tebis模塊化的編程減少了大量的重復性工作，降低了編程錯誤風險以及編程員的疲勞強度，提高了編程效率！
3結構面相關刀具建立 ：
根據(jù)模具結構復雜程度以及數(shù)控機床刀庫的硬件設施限制，暫定20把刀具用來自動化加工，堅持原則刀具種類盡量多，且刀具長度相差不要太大，刀長在機床刀庫范圍內(nèi)。
圖2 靜態(tài)自動測刀長
20把刀具均要采取紅外線對刀儀靜態(tài)測量刀具長度，記錄數(shù)據(jù)，分別把測量數(shù)據(jù)傳遞給編程以及刀具庫，此時針對同一把刀具編程以及刀具庫給刀具定義同一刀號以及相同名字（見圖2）。
編程員建立編程刀具時（帶刀號虛擬刀具），而切削三要素：轉(zhuǎn)速、進給、吃刀量相應填寫到虛擬刀具內(nèi)（見圖3）：
圖3 編程刀具建立
圖4 刀長輸入機床內(nèi)
把測量刀長的數(shù)值輸入機床內(nèi)：從51-70號，51刀長為T01刀長，52對應刀長為T02刀長（見圖4）……每次加工前刀具配送員把20把刀具測量校正刀具長度后，對應放入機床刀具庫內(nèi)，實際加工中根據(jù)刀號調(diào)用相對應的刀具。而在加工過程中，沒有自動對刀指令，直接采取G43H_來實現(xiàn)長度補償。
4結構面自動化加工 ：
結構面自動化加工分兩種情況：a)現(xiàn)場操作員自行連接進行自動化加工b)編程員連接好程序提供給現(xiàn)場，現(xiàn)場操作員直接運行程序進行結構面自動化加工
a)現(xiàn)場操作員自行連接進行結構面自動化加工（見圖5）
圖5 機床程序自動連接操作
打開《機床程序自動連接工具》外掛，將需要的程序通過“加載目錄”一鍵式全部加載進去，軟件默認“自動換刀”與“自動測刀長”，“試刀程序”勾上,點擊“生成程序”，進行保存O1000為試刀程序；“主程序”勾上，點擊“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)入機床運行，即可實現(xiàn)自動化加工。
圖6 試刀程序以及主程序
其中試刀程序以及主程序根據(jù)代碼實現(xiàn)自動調(diào)刀具、自動判斷刀長、長度補償，實際運行中若出現(xiàn)異常則會產(chǎn)生報警提示（見圖6）。
b)編程員連接好程序提供給現(xiàn)場，現(xiàn)場操作員直接運行程序進行結構面自動化加工
Tebis軟件編制汽車模具結構面程序?qū)嵤┳詣踊庸r，則不需要單獨開發(fā)外掛，這是筆者認為其它編程軟件無法比擬的優(yōu)勢；Tebis可根據(jù)程序，在后處理時把主程序以及試刀程序自動生產(chǎn)，現(xiàn)場加工直接調(diào)用程序即可實現(xiàn)結構面自動化加工（子程序采取……G65P8060……方式完成）。
圖7 結構面自動調(diào)刀以及自動加工中
經(jīng)過多次驗證，結構面自動化加工技術完全可以應用在汽車模具加工生產(chǎn)中（見圖7），綜合各方面技術衡量，編程員提供連接程序?qū)蔀榻Y構面自動化加工的主流。為了超趕歐美模具加工技術水平，投入使用先進的編程軟件，提升國內(nèi)的編程技術力量刻不容緩。
5結論:
隨著我國汽車行業(yè)的高速發(fā)展，模具行業(yè)也步入了高速發(fā)展期，汽車覆蓋件模具結構面自動化加工技術是模具業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，我們應該緊抓行業(yè)發(fā)展的機遇，不斷探索，縮短與先進國家結構面自動化加工水平差距，積極為“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃，重點推進數(shù)字化制造、智能制造的布局而努力，共同提升我國模具制造業(yè)的技術水平。
參考文獻：
袁根成.瑞鵠汽車模具股份有限公司軟件外掛
胡愛金（1979.04——） 男 漢 河南虞城
2003.9——2006.6 河南工業(yè)大學
2006.7——2008.3 鶴壁天汽模汽車模具公司 數(shù)控編程員
2008.3——至今 瑞鵠汽車模具股份有限公司 數(shù)控編程員
安徽省蕪湖市鳩江區(qū)銀行北路22號瑞鵠汽車模具股份有限公司 郵編241009
