​PowerMILL在模具编程的技巧

PowerMILL在模具编程的技巧

1. 数据转换

数据转换是程序编制的第一步工作。现代的产业结构调整以及产品开发周期的缩短,极大地增加了CAD与CAM的异地化生产的机率,这就使得CAD模型的转换成为现代生产的关键环节。PowerMILL转换数据稳定可靠,能够读入CATIA、UG、Pro/ENGINEER等14种格式的数据。

2. 参数设定

模型读取结束,我们首先要进行加工参数的设定。加工参数主要包括毛坯、进给率、快进高度、开始点、切入切出连接方式和加工刀具等。

(1)毛坯大小的设定

在PowerMILL中,毛坯扩展值的设定很重要。如果该值设得过大将增大程序的计算量,大大增加编程的时间,如果设得过小,程序将以毛坯的大小为极限进行计算,这样很有可能有的型面加工不到位,所以,毛坯扩展的设定一般要稍大于加工刀具的半径,同时还要考虑它的加工余量。笔者的经验是,扩展值应等于加工刀具的半径加上加工余量,再加上2~5mm。
(2)进给率的设定

进给率的设定较为方便,可根据加工车间的习惯而定。

(3)快进高度的设定

快进高度包括两项:安全高度和开始高度。安全高度一般要在PowerMILL计算出来的值的基础上,再加上100mm左右。开始高度的值最好不要与安全高度一样,一般将它设为比安全高度小10mm。这样的设定是为了在NC程序输出中增加一个Z值,有利于数控加工的安全性。

是两个除了快进高度外,参数完全相同的刀具路径所输出的NC程序。


1 安全高度与开始高度不同

1%

N2G40G17G90

N3S1500M03

N4M08

N5G01X-296.555Y-85.026F500

N6Z140.000



 安全高度与开始高度相同

2%

N2G40G17G90

N3S1500M03

N4M08

N5G01X-296.555Y-85.026F500




(4)开始点的设定

开始点的值一般与安全高度的值相同。


(5)切入切出和连接方式的设定

切入切出和连接方式要根据不同情况,进行不同的设定。例如,荒铣加工(层切)切入要采用斜向下刀或外部进刀,高速加工时切入切出采用圆弧连接,而轮廓加工则要采用水平圆弧进退刀等。

(6)刀具的设定

刀具的设定可根据加工车间习惯进行。在设定刀具时,最好将刀具名称设为与刀具大小相同,如直径50mm、半径25mm的球头刀,可将它命名为D50R25。


以上就是我们编程时所要进行的参数设定。可以通过PowerMILL中的宏来记录刚刚的参数设定。宏的运用不但省去了许多重复操作,节约了编程的时间,而且还降低了编程的错误率。宏还可以放在用户菜单里,用户可以根据自己的喜好进行设定。通过用户菜单可以执行宏,也可以执行一些其他操作。

 用户菜单

3. 加工策略

模具的型面非常复杂,在建模的过程中,稍不注意就会造成多面或少面的现象。参数设定以后,在选定加工策略前,最好要检查一下数字模型。解决这一问题的办法是编制程序前,通过加工策略中的“自动清角”,以小直径球头刀,如R5、R3算出刀具路径。如果型面存在多面或少面现象,刀具路径会在多面或少面处产生多余的刀具路径,通过这样的方法,你就可轻易地发现多面或少面的地方,从而对其进行相应的处理



 模型多面时产生的刀具路径




 模型多面处


模具数控加工,一般分为粗加工、局部精加工和精加工等三个部分,也有些精密模具需要进行半精加工和超精加工。


(1)粗加工策略

粗加工的策略需要根据毛坯的类型和模具型面的情况而定。如果毛坯为锻件或钢件,那么粗加工最好先选用荒铣加工(层切),即PowerMILL中的区域清除,将毛坯的大部分余量去除掉,然后再进行粗加工。荒铣加工后,毛坯的余量非常均匀,为后序加工提供了很多方便。如果毛坯为铸件,“最佳等高”策略是粗加工的最佳选择。“最佳等高”策略需将数模型面分为平坦和陡峭两部分,平坦区域采用平行或三维偏置方式加工,而陡峭区域采用等高线方式加工。



 最佳等高策略



(2)局部精加工局部精加工一般是指清角加工。清角加工应采用多次加工或系列刀具从大到小的加工策略。PowerMILL有十几种清角加工方式,如笔式、多笔、缝合、沿着和自动清角等。在这些加工方式中,自动清角方式最佳。


笔式和多笔方式一般在粗加工进行预清根时使用,它对提高粗加工效率效果明显。缝合,是陡峭或平坦区域应选用的加工方式,一般在局部加工时选用。自动清角方式则是比较全面的一种加工方式,它在不同的区域采用不同的加工策略,如在平坦处采用多笔或沿着,而在陡峭处采用缝合。这里的平坦与陡峭区域是根据浅滩角的大小确定的,如果浅滩角设定过小产生的刀具路径将以“缝合”为主,如果浅滩角设定的过大刀具路径将以“沿着”为主,所以浅滩角无论设定的过大或过小都无法体现出自动清角的优越性。在长时间的应用中,笔者认为60°左右浅滩角最为合适。


自动清角策略


(3)精加工

在精加工中,除非模具型面高度变化比较大,否则最好选择平行加工。因为平行加工不但计算速度快,而且刀具路径光顺,加工出的模具型面质量好。但平行方式会在局部型面产生步距不均的现象,为了避免这一现象,我们可以在步距不均处补加程序,或者在加工策略中选中“垂直路径”的对话框。



图8 垂直路径参数




图9 选中垂直路径参数时的刀具路径


对模具型面高度变化比较大的,加工策略选用最佳等高、三维偏置等策略。图10为最佳等高策略的刀具路径。

图10 最佳等高策略实例


在型面程编中,边界的设定是非常重要的。无论是最佳等高、三维偏置,还是平行加工,他们产生的刀具路径都是与边界有关的,所以边界设定的好坏,将直接影响程序的质量。如果边界设定的好,产生的刀具路径十分规范,而且不需编辑裁减,可节省很多时间。如果边界设定的不好,产生的刀具路径则需要编辑裁减,并且编辑裁减后的刀具路径产生大量的抬刀,这样不但大大的增加了编程时间,而且还增加了NC加工的时间。


4. 项目的保存与读取

程序编制完成后,要保存项目与模型。项目是用来管理和维护在PowerMILL浏览器中所产生的加工数据的目录,如果PowerMILL项目非正常退出,那么当再次调入此项目时,你将无法用原文件名保存。


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