力工科技

某客戶(hù)V法鑄件年產(chǎn)量10萬(wàn)噸以上，鑄造用模具均為木模，每年開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品約60余種。產(chǎn)品以平衡重類(lèi)為主，鑄造用模具尺寸較大。 引進(jìn)意大利PaolinoBacci公司生產(chǎn)的Master546五軸聯(lián)動(dòng)加工中心后，在模具制作過(guò)程中，通過(guò)Solidworks、Cimatron E等軟件進(jìn)行鑄造模具設計，應用Cimatron E軟件進(jìn)行編程，用加工中心進(jìn)行模具加工，節省了大量的人力成本，降低了勞動(dòng)強度，模具制作更精確、高效。

1. 客戶(hù)五軸聯(lián)動(dòng)加工中心主要參數

　加工中心機體為龍門(mén)式構造，工作臺尺寸1600×1600mm，X×Y×Z行程為3000×2600×950mm、A軸傾斜角度為±135°、C軸旋轉角度為±200°，具有一個(gè)可以安放16只刀具的圓盤(pán)轉塔式刀庫，全部自動(dòng)換刀，主機采用FANUC伺服控制系統。

2. 傳統木模制作工藝

　傳統的木模制造方法，是根據零件的鑄造工藝圖紙，確定模型分類(lèi)，模塊結構，手工繪制放樣圖，進(jìn)行分塊制作、組配。其中，放樣是對零件二維圖紙尺寸的具體化，也即是模塊制作標準。同時(shí)它也是模型設計制造的一個(gè)關(guān)鍵工序，對模具制作者技術(shù)水平要求較高。對于一些復雜的零件，在模具制造過(guò)程中，由于二維圖紙尺寸不完善以及模具制作者對圖紙的理解不透徹等問(wèn)題，所制作的模具難免存在尺寸不精確等問(wèn)題。這些問(wèn)題多數只能在模型制造過(guò)程中逐步被驗證出，有些甚至等到鑄件制造出來(lái)后才能發(fā)現。這樣不僅增加了模具開(kāi)發(fā)的工作量，耽誤了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)度，而且還存在模具精度偏低等問(wèn)題。

3. 加工中心應用流程

3.1 鑄造模具三維設計

　現階段，V法平衡重類(lèi)產(chǎn)品設計一般用三維CAD軟件進(jìn)行。鑄造模具設計過(guò)程中，輸入客戶(hù)的產(chǎn)品三維圖至Solidworks軟件中，根據產(chǎn)品的鑄造工藝圖紙設置模具縮水、拔模斜度等參數，繪制上、下模模具三維圖，如圖1所示。      

3.2 加工程序編制及后處理

　客戶(hù)應用的是Cimatron E8.5編程軟件，Cimatron E8.5是以色列Cimatron公司旗下產(chǎn)品。Cimatron E的數控加工技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先的地位，被普遍認為是最杰出的數控編程設計軟件之一。Cimatron E8.5支持從2.5到5軸編程設計。

加工程序編制一般分為以下步驟：

?、?根據鑄造模具特點(diǎn)，初步制定加工工藝;

?、?根據模具的不同曲面分步進(jìn)行編程，選擇適當的加工程序，選擇合適的刀具、主軸轉速、進(jìn)給速度、刀路步距等加工參數，生成刀具路徑，如圖2所示;               

   ③ 后置處理生成NC程序

后置處理程序是通用數控編程軟件計算產(chǎn)生的刀路軌跡源文件和專(zhuān)用數控加工中心所能識別的ISO格式的NC程序之間的編譯軟件。圖3是Cimatron公司針對我廠(chǎng)Master546機型所開(kāi)發(fā)的后處理器。

3.3 加工程序仿真檢查

   意大利PaolinoBacci公司開(kāi)發(fā)了一款智能型三維實(shí)體機床仿真模擬軟件Pitagora?？梢詫ξ遢S聯(lián)動(dòng)數控加工中心的運動(dòng)過(guò)程進(jìn)行精確真實(shí)的動(dòng)態(tài)模擬，可直接讀入Cimatron E后置處理生成的ISO代碼?？梢赃M(jìn)行動(dòng)態(tài)縮放旋轉、加工過(guò)行程檢查、干涉碰撞檢查、刀頭快速移動(dòng)軌跡調整和加工時(shí)間計算，如圖4所示。Pitagora確保了Cimatron E所編制程序的準確、安全性，非常具有實(shí)用價(jià)值。        

3.4 模具毛坯的制作

　按照鑄造工藝圖紙制作一個(gè)有適當余量的模具毛坯，無(wú)需考慮詳細的尺寸，降低了模具制作者的工作量。

3.5 模型加工

　如圖5所示，通過(guò)專(zhuān)用壓具把模型毛坯在加工中心工作臺上固定，并通過(guò)設置，實(shí)現工件坐標系和加工坐標系的關(guān)聯(lián);把NC程序輸入到加工中心，通過(guò)其編碼器的轉換，實(shí)現加工中心的各個(gè)刀軸的聯(lián)動(dòng)，從而完成模型加工。對于模具不易取模、需做活塊處，可預先把活塊粘在模型上直接加工。                      

4. 結束語(yǔ)

　通過(guò)五軸聯(lián)動(dòng)加工中心的應用，節約了人力成本，縮短了V法模具的開(kāi)發(fā)周期。而且能加工出高精度的曲面，從而制作出高精度的模型，進(jìn)而生產(chǎn)出高精度等級的鑄件。隨著(zhù)人力成本的上升以及對木模精度要求的提高，應用五軸聯(lián)動(dòng)加工中心制作V法木模將成為鑄造模具行業(yè)的發(fā)展趨勢。