引言
在歐美、日本等發(fā)達(dá)國家,模具產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)80年代就開始發(fā)展無職守自動化數(shù)控加工技術(shù),到目前已有20余年的歷史,技術(shù)較成熟。一些日本的模具企業(yè)自動化數(shù)控加工比例已能達(dá)到50%以上。
在我國,由于模具產(chǎn)業(yè)起步晚,人工費(fèi)用低,在自動化數(shù)控加工方面起步也晚。如今,汽車工業(yè)的快速發(fā)展帶動了中國模具產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,國內(nèi)的一些模具企業(yè)也開始追求并嘗試“無人職守”自動化數(shù)控加工技術(shù),以求達(dá)到少人化操作,節(jié)省大量人工成本、降低勞動強(qiáng)度,同時(shí)通過追求可無人職守的自動化加工,提升NC程序質(zhì)量和數(shù)控加工水平,讓模具加工更可靠、高效、實(shí)物質(zhì)量更高。
1 覆蓋件模具NC自動化加工對程序的要求
1.1 模具數(shù)控加工工藝流程
數(shù)控編程首先要根據(jù)零件的幾何形狀、表面粗糙度、加工精度、同時(shí)考慮零件的剛性、變形以及機(jī)床、刀具、夾具等因素,選擇合理的工藝流程,如圖1所示。
圖1 工藝流程
1.2自動化加工對NC程序的要求
自動化加工對程序的安全性、可靠性、工藝性和準(zhǔn)確性提出了更高的要求。
1)首先要保證程序本身的準(zhǔn)確性,做到加工到位,并做好模擬仿真,避免錯誤的發(fā)生。
2)保證程序的安全性、可靠性,規(guī)劃合理的加工順序,保持加工余量均勻。結(jié)合機(jī)床刀庫數(shù)據(jù)做好碰撞檢測,避免碰撞扎刀等現(xiàn)象的發(fā)生。
3)工藝性要考慮加工效率、刀具磨損和機(jī)床震動等因素。選用刀具情況及程序提供的F(r/min)、S(mm/min)等設(shè)置參數(shù)必須與加工機(jī)床相匹配。
要設(shè)計(jì)出滿足上述要求的NC程序,除了編程人員具有高超的技能和豐富的經(jīng)驗(yàn)外,加工方案的實(shí)現(xiàn)和程序質(zhì)量的保證還需要先進(jìn)的CAM軟件平臺。
如:為了實(shí)現(xiàn)無人職守自動化加工,傳統(tǒng)的開粗工藝多采用大刀徑球頭刀沿面開粗,此種工藝加工效率高,但由于吃刀量大、毛坯變形和加工余量不均勻等因素很難做到機(jī)床負(fù)荷持續(xù)穩(wěn)定。另外,機(jī)床滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),不確定性高,難以保證加工質(zhì)量和高效率的要求,不適合無人職守加工。一些專業(yè)的編程軟件提供的編程方法,能滿足“小吃刀、輕切削”的高速加工,極大程度上保證程序安全性,減小提刀浪費(fèi),保證無人職守技術(shù)對機(jī)床、刀具、負(fù)荷等方面的要求。
2自動化加工的NC程序設(shè)計(jì)
2.1 WorkNC軟件
WorkNC軟件是法國Sescoi公司面向加工制造業(yè)的全自動化計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)軟件。有多種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口,有專門針對CAM的CAD模塊,能完成零件分析、曲面填補(bǔ)、邊界線的建立和簡單曲面的建立等功能,非常實(shí)用。WorkNC能產(chǎn)生良好的走刀路線,同時(shí)它還具備完善的模板調(diào)用功能,強(qiáng)大的刀具路徑編輯功能,殘余毛坯計(jì)算,防過切功能等,都為編程人員提供了方便。