我廠V法鑄件年產量10萬t以上,鑄造用模具均(jun1)為木模,每年開發新產品約(yuē)60餘種。產品以平衡重類(lèi)為主,鑄造用模具尺寸較大。引進了意(yì)大利paolinobacci公司生產(chǎn)的master546五軸聯(lián)動加工中心後(hòu),在模具(jù)製作過程中,通過Solidwords、CimatronE等軟(ruǎn)件進行鑄造模具設計,應用CimatronE軟件進行編程,用加工中心(xīn)進行模具加工(gōng),節省了大量的人力(lì)成本,降低了勞動強度,模具(jù)製作更精確、高效。
1 五軸聯(lián)動加工中心主要參數
加工中(zhōng)心機(jī)體為龍門式構造,工作台尺(chǐ)寸為1600mm×1600mm,X、Y、Z行程為3000mm×2600mm×950mm、A 軸傾斜角度為±135°、C軸旋轉角度為±200°,具有一個可以安放16隻刀具的圓(yuán)盤轉塔式刀庫,全部(bù)自動換刀,主機采(cǎi)用FANUC伺服控製係統。
2 傳統木模製作工藝
傳統的木模製造方(fāng)法,是根據零件的鑄造工藝圖紙,確定模型分類,模塊(kuài)結構,手工繪製(zhì)放樣(yàng)圖,進行分塊製(zhì)作、組配。其中,放樣是對零件二維圖紙尺寸的具體化,也是模塊製作標準。同時(shí)它也(yě)是(shì)模型設計製造的一個關鍵工序,對模具製(zhì)作(zuò)者技術水平要求較高。對於一些複雜的零件,在模具製造過(guò)程中,由於二維圖(tú)紙尺寸不完善以(yǐ)及模具製作者(zhě)對(duì)圖紙的理解不透徹等問題,所製作的模具往(wǎng)往存在尺寸不精確(què)等問題。這些問題多數隻能在模型製造過程中逐步被驗證出,有(yǒu)些甚至等到鑄件製造(zào)出來後才(cái)能發現。這樣不僅增加了(le)模(mó)具開發(fā)的工作(zuò)量,耽誤了新產(chǎn)品開發進度,而且還存(cún)在模(mó)具精(jīng)度偏低等問題。
3 加工中心應用流程
3.1 鑄造模具三維設計
V法平衡重類產(chǎn)品設計一般用(yòng)三維CAD軟件進行。鑄造模具設計過程中,輸(shū)入客戶的產品三(sān)維圖至Solidwords軟件中,根據產品的(de)鑄造工藝圖紙(zhǐ)設置模具縮水、脫(tuō)模斜度等參數,繪製上、下模(mó)模具三維圖,見圖1
3.2 加工程序編製及後處(chù)理
我廠應用(yòng)的是Cimatron E8.5編程軟件,支持從2.5到5軸編程設計。加(jiā)工程序編製一般分為以(yǐ)下步驟:①根據鑄造模具特點,初步製定加工工藝;②根據模具的不同曲麵分步進行編程,選擇適當的加工(gōng)程序(xù),選擇合適的刀具、主軸(zhóu)轉速、進給速度、刀路步(bù)距等加(jiā)工參數(shù),生成刀具路徑(jìng),見圖2;③後置處理生成NC程序。圖3是Cimatron公司針對我廠Master546機(jī)型所開發的後處理(lǐ)器。
3.3 加工程序仿真檢查(chá)
Paolino Bacci公司開發了一款智能型三維實體機床仿真模擬軟件Pitagora,可以對五軸聯動數控加(jiā)工中心(xīn)的運動過程進行精確(què)真實的動態模擬,可直接讀入CimatronE後置處理生成的ISO代碼。可以進(jìn)行動態縮放旋轉、加工過程檢查、幹涉碰撞檢查(chá)、刀頭快速移動軌跡調整和加工時間(jiān)計算。Pitagora確保了(le)CimatronE所編(biān)製程序的準確、安全性,非常具有實用價值。
3.4 模具毛坯的製作
按照鑄造工藝圖紙製(zhì)作一個有適當(dāng)餘量的模具毛坯,無需考慮詳細的尺寸(cùn),減少了模具製作者的工作量。
3.5 模型加工
通(tōng)過專(zhuān)用壓具把模型毛坯在加工(gōng)中心工作台(tái)上固定(dìng),並通過設置,實現工件(jiàn)坐(zuò)標係和加工坐標(biāo)係的關聯。把NC程序輸入到加工中心,通過其編碼器的轉換,實現加工中心的各個刀軸的聯動,從而完成模型加(jiā)工。針對模具不易取模、需做活塊處,可(kě)預先把活塊粘在模型上直接加工。
4 結 語
通(tōng)過五軸聯(lián)動加工中心的應(yīng)用,節約了人力成本,縮短了V法模(mó)具的開發周(zhōu)期。而且能加工出高精度(dù)的曲麵,從而製作出高精度(dù)的模型,進而(ér)生(shēng)產出高精度等級的鑄件。隨著人力成本的上升以(yǐ)及對(duì)木模精(jīng)度要求的提高,應(yīng)用五軸聯動加工中心製作V 法木模將成為較好地選擇。
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