?東莞五金模具粗加工的主要目標(biāo)是追求單位時(shí)間內(nèi)的材料去除率,并為半精加工準(zhǔn)備工件的幾何輪廓。在切削過程中因切削層金屬面積發(fā)生變化,導(dǎo)致五金刀具承受的載荷發(fā)生變化,使切削過程不穩(wěn)定,五金刀具磨損速度不均勻,加工表面質(zhì)量下降。
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目前開發(fā)的許多CAM軟件可通過以下措施保持切削條件恒定,從而獲得良好的加工質(zhì)量。恒定的切削載荷。通過計(jì)算獲得恒定的切削層面積和材料去除率,使切削載荷與刀具磨損速率保持均衡,以提高刀具壽命和加工質(zhì)量。避免突然改變刀具進(jìn)給方向。
避免將刀具埋入工件。如加工模具型腔時(shí),應(yīng)避免刀具垂直插入工件,而應(yīng)采用傾斜下刀方式(常用傾斜角為20°~30°),最好采用螺旋式下刀以降低刀具載荷;加工模具型芯時(shí),應(yīng)盡量先從工件外部下刀然后水平切入工件。
刀具切入、切出工件時(shí)應(yīng)盡可能采用傾斜式(或圓弧式)切入、切出,避免垂直切入、切出。采用攀爬式切削(Climbcutting)可降低切削熱,減小刀具受力和加工硬化程度,提高加工質(zhì)量。半精加工模具半精加工的主要目標(biāo)是使工件輪廓形狀平整,表面精加工余量均勻,這對(duì)于工具鋼模具尤為重要,因?yàn)樗鼘⒂绊懢庸r(shí)刀具切削層面積的變化及刀具載荷的變化,從而影響切削過程的穩(wěn)定性及精加工表面質(zhì)量。
粗加工是基于體積模型(Volumemodel),精加工則是基于面模型(Surfacemodel)。而以前開發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)對(duì)零件的幾何描述是不連續(xù)的,由于沒有描述粗加工后、精加工前加工模型的中間信息,故粗加工表面的剩余加工余量分布及最大剩余加工余量均是未知的。因此應(yīng)對(duì)半精加工策略進(jìn)行優(yōu)化以保證半精加工后工件表面具有均勻的剩余加工余量。
精加工模具的高速精加工策略取決于刀具與工件的接觸點(diǎn),而刀具與工件的接觸點(diǎn)隨著加工表面的曲面斜率和刀具有效半徑的變化而變化。對(duì)于由多個(gè)曲面組合而成的復(fù)雜曲面加工,應(yīng)盡可能在一個(gè)工序中進(jìn)行連續(xù)加工,而不是對(duì)各個(gè)曲面分別進(jìn)行加工,以減少抬刀、下刀的次數(shù)。
然而由于加工中表面斜率的變化,如果只定義加工的側(cè)吃刀量(Stepover),就可能造成在斜率不同的表面上實(shí)際步距不均勻,從而影響加工質(zhì)量。Pro/Engineer解決上述問題的方法是在定義側(cè)吃刀量的同時(shí),再定義加工表面殘留面積高(Scallopmachine);HyperMill則提供了等步距加工(Equidistantmachine)方式,可保證走刀路徑間均勻的側(cè)吃刀量,而不受表面斜率及曲率的限制,保證刀具在切削過程中始終承受均勻的載荷。
優(yōu)化過程包括:粗加工后輪廓的計(jì)算、最大剩余加工余量的計(jì)算、最大允許加工余量的確定、對(duì)剩余加工余量大于最大允許加工余量的型面分區(qū)(如凹槽、拐角等過渡半徑小于粗加工刀具半徑的區(qū)域)以及半精加工時(shí)刀心軌跡的計(jì)算等。