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摘 要: 摘要:伴隨經濟的迅猛發展,我國工業生產對技術的要求不斷提高,在制造業追求精密加工技術背景下,模具成形工藝被引進各行各業,并取得了不錯的成效。但對于模具加工,篩選合適的軟件至關重要,其中,EdgeCAM軟件在諸多軟件中脫穎而出,該軟件對數控加工技術
摘要:伴隨經濟的迅猛發展,我國工業生產對技術的要求不斷提高,在制造業追求精密加工技術背景下,模具成形工藝被引進各行各業,并取得了不錯的成效。但對于模具加工,篩選合適的軟件至關重要,其中,EdgeCAM軟件在諸多軟件中脫穎而出,該軟件對數控加工技術中的模具加工起到了至關重要的推動作用。基于此,本文針對EdgeCAM數控加工技術在模具加工中的應用展開了探究,僅供參考。
關鍵詞:EdgeCAM;數控加工技術;模具加工;應用研究
1EdgeCAM軟件的主要特點
1.1完整、準確、多格式的CAD數據讀取
就目前來看,EdgeCAM軟件支持多種格式,如IGES、DXF、VDA、SolidEdge、ACIS等,可省去數據轉換環節,確保數據接收的完整性和準確性,也可輕松轉換為CAD環境動態關聯的刀具路徑。此外,多種格式都可在相同環境中同時存在,這是該軟件比較突出的優點和優勢,可將不同格式的數據便捷應用,對于操作者而言,是比較方便的。也意味著,在CAD到CAM的整個過程中,完全以實體模型為依據而不需要進行模型轉換,省去了較多精力和時間的同時,也可確保數據不被丟失,可讓操作者放心大膽的使用。
1.2易學易用的Windows開發平臺
Windows系統已經實現了全民覆蓋,是現代人接觸最多的系統,在人們的認知中,它是應用比較便捷的系統,文章研究的EdgeCAM軟件就是在它的基礎上進行開發,完全符合Windows系統應用習慣,便于用戶接受EdgeCAM軟件,對EdgeCAM軟件廣泛覆蓋起到一定的積極作用。具體來說,Windows系統基礎上的EdgeCAM軟件,可滿足用戶自定義界面的需求,可結合自身興趣切換不同風格的界面主題,還可同時呈現多個視圖窗口,在Windows系統前提下實現了較好的升級和創新,同樣具有Windows系統的人性化、便捷化特點[1]。
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1.3人性與智能雙重性兼具的向導式后處理系統
EdgeCAM軟件中一個很明顯的特色就是可以自動的編譯和調試不同代碼的程序,并可以任意增加M指令,這個強大的智能化特點使得EdgeCAM軟件的功能更加先進和高級,比如可以自動識別和分析具有特征的參數,以及自動智能地進行二次數據的開發等,更重要的是它可以和CAD環境進行動態結合,進而自動更換和更新刀具的路徑,由此不難看出EdgeCAM軟件功能的強大。
1.4高效完成各種工藝
在生產車間,EdgeCAM軟件的各項功能將淋漓盡致地得到發揮和呈現。就車削方面而言,有了EdgeCAM軟件的支持,即可實現換向切削、邊深度切削、自動斷層方式切削;在銑切編程方面,毛坯優化刀路還可充分發揮其作用,從而進行有效的殘料加工、智能孔加工、組合加工等[2]。值得一提的是,EdgeCAM軟件的各項功能均是傳統系統、方式、方法所不能企及的,尤其是產品的加工、編程方面,EdgeCAM軟件更是突破了固有的技術限制,將更為便捷的功能推送到人們面前,使得人們有了更多的自主并且可控的能進行編程的參數、圖式等,從而大大方便了人們的編程習慣和編程格式。對于那些對生產質量要求高的企業來說,EdgeCAM軟件無疑是新思維的衍生物,可滿足生產過程中節省人力、物力、財力、精力的多重需求,成為該領域的佼佼者。
1.5直接讀取三維實體模型進行智能加工
EdgeCAM軟件的智能性是傳統的加工方法不能比擬的。在加工時,有一個大前提,就是一定要對加工實體和實體特征加工這兩者的內容認知清晰,以讓EdgeCAM軟件發揮真正的作用。加工實體時參照的是實體模型,需要有點、線、面等元素才能生成刀路。實體特征加工是在CAM環境可以識別出的三維模型的特征進行加工,換言之,生成刀具路徑的憑證是實體模型,而不是從模型中提出的。需要說明的是,不管是什么樣的實體模型,都具備合理的兼容性,在通過對實體特征進行加工之后,既能最大限度地提升編程的效率,又能有效實現和實體模型的動態聯系。由此可見,這個意義是非常突出的。
2EdgeCAM數控加工技術在模具加工中的應用
2.1運用EdgeCAM5.5加工BP機殼模胎
加工之前,需要下載一個BP機殼模胎,這個零件的數學模型是采用MDT5設計的,以DWG的格式進行儲存。該零件模型的型面由多個不規則曲面所構成,結合制作工藝標準,進一步應用三坐標機床性切法來完成。然后,對加工工序進行細致化編程,通常情況下,是需要CAM軟件的協助和支持,率先將文件格式轉化為所需要的格式,主要為IGES和SAT兩種,當然也包含其他不常用的格式。但這種方式方法有較為凸顯的缺陷,那就是浪費時間、精力,還不能保障模型信息不丟失、不泄露。但是應用EdgeCAM5.5軟件的話就可很好避免這些缺陷和不足。
2.2運用成組加工策略
完成大平面部分的加工因成組加工策略出現是具有正面意義的,可較好地免去設置輔助功能的過程,只因它包含了冷卻液、加工方式等多類內容,為使用者提供了便捷支持和輔助。可以看到,在EdgeCAM5.5軟件瀏覽器中的“平面銑成組加工”中,有很多步驟都是系統自動加載的,并且這些自動加載的步驟和所設置的要求是完全一致的,這足以說明EdgeCAM軟件的強大之處。
2.3確定粗、精加工刀具路徑
以往的加工中,很多都是粗加工,所使用的一些工具會造成編程常常為“Z軸粗加工”模式。加工參數設置完畢后,需要自動生成零件的粗加工刀具路徑,選中所有曲面之后,要再點擊無用的曲面,才能一次性組成大小不等的63個曲面。但是使用EdgeCAM5.5軟件之后就不一樣了,因為它具有自動化智能化的捕捉曲面和處理曲面的功能,可省去不少時間和精力,再加上它具有較為完善、健全的參數設置體系,可面對加工型面復雜狀況,也可輕松面對并生成多個層面的刀具路徑,間接提升了效率,避免了花費較多精力去一點一點實踐和計算,還保障了精準水平。值得一提的是,在精加工中,常常會采用特殊的球頭立銑刀,這點與以往是存在較大區別的,采用“等粗糙度精加工”的加工策略,待參數設置完成后就可直接生成粗加工刀具路徑,進而實現精加工[3-4]。
2.4生成NC代碼
除了以上功能,EdgeCAM5.5軟件還可輕松生成NC代碼,從而完成零件的整體加工。操作者可直接根據實際情況通過EdgeCAM5.5的后處理模板編譯器編譯適合自己設備的后處理模板,即可使用后生成的模板再生成一套健全的NC代碼,用于之后的切試,可謂十分便利。
3EdgeCAM5.5在車削中心的應用實例
為了更清晰地認知EdgeCAM5.5數控加工技術在模具加工中的具體應用、應用實際情況,文章以FANUC系列的車銑中心設備為例,進一步呈現EdgeCAM5.5數控加工技術的實際應用。三維實體模型如圖1所示。
該零件的加工流程可主要歸納為三個部分:首先,車削加工,囊括外圓、端面的粗精加工;其次,中心的孔也需加工,包括初始的鉆孔、鏜孔等;最后,銑法蘭端面和六角。
因為EdgeCAM5.5支持Solidworks文件格式,所以EdgeCAM5.5下的Solidworks模型數據可得以完整保存。另外,還可采用自動定義毛坯的功能,結合制作零件的輪廓尺寸,自動建立毛坯模型。當然,還可利用自動特征查找功能,自動地概括車削加工外輪廓,這些功能都可確保零件得到精準加工。
值得一提的是,加工刀具選擇過程中,可在EdgeCAM中的刀具庫進行篩選,直接輸入車刀代碼也可快速查詢到。通常情況下,Sandvik是較為常用的刀具,因此可直接進行選擇,而無需輸入對應編號,則可精準、便捷地選用上該刀具,減少等待時間。在孔加工環節,采用7.0mm和15.8mm兩種鉆頭,其中,15.8mm鉆頭為組合鉆頭,可將7.0mm鉆頭加工出來的孔再加工,從而達成所需要的孔標準,這種加工方式還是比較常見的。當然,這對于EdgeCAM系統的依賴是較為明顯的,主要依賴其生成一個完整的零件加工程序,也得益于EdgeCAM系統對各種孔加工方法的支持和協助,使得孔加工更加簡單、精準、便捷,從而為模具加工質量提供了充分保障。
銑切環節中,銑刀的安裝方向是可以人為調整的,一般有兩種方向,分別是軸向和徑向安裝,也可理解為Y軸和C軸安裝,要確保軟件中的設置與方向相一致。在C&Y軸加工中,驅動模式主要為主軸驅動和刀具驅動兩種,這里著重強調一下刀具驅動,這是實際生產過程中較為常用的一種模式。待刀路設計完畢后,就可直接生成完整的加工程序。
當然,在編程環節中,還需重視以下問題:
1)第一個四方銑削完成后,再加工其他三個平面時,以此類推,只需注意一下C軸起點與上工序相差90°就可以。
2)選擇鉆頭時,尤其是孔加工環節的鉆頭選擇,還需盡可能選擇軸向動力刀具,己設計成型刀具也是可以的,還需結合實際情況而定。
3)在創建新刀具時,刀具的類型是必須事先確認的,包含銑刀、絞刀、鉆頭等,只因EdgeCAM中的動態菜單內容與刀具脫不開關系。
4)銑削和端面鉆孔結束后,必須注意取消主軸鎖定和C軸進給,如若不完成該操作,接下來的工序也將不能完成,勢必影響銑切加工。
5)每一次的刀具加工后,都必須回到安全位置換刀,軟件界面中存在該選項。
4結束語
在工業高速發展的今天,EdgeCAM正在被人們認知和了解,其在模具加工中的意義和價值正在被充分顯露出來,針對EdgeCAM數控加工技術在模具加工中的應用探究是非常有必要的。希望通過此次探究,進一步引起相關企業對EdgeCAM的關注和重視,并將EdgeCAM數控加工技術應用得合理和有效,進而生產出更具精度的模具,方可助力工業事業不斷朝前發展,相信這會成為相關企業在激烈競爭中獲勝的法寶。——論文作者:顧建森