我廠V法(fǎ)鑄(zhù)件年產量10萬t以上,鑄造用模(mó)具均為(wéi)木模,每年開發新產(chǎn)品約(yuē)60餘種。產品以平衡重類為主,鑄造用模具尺寸較大。引進了意大利paolinobacci公司生(shēng)產的master546五軸聯動加工中心後,在模具(jù)製作過程中,通過Solidwords、CimatronE等軟件進行鑄造模具設計,應用CimatronE軟件進行編程(chéng),用加工中心進行模具加工,節省了大量(liàng)的人力成本,降低了勞動強度(dù),模(mó)具製作更精確、高效。
1 五軸聯動(dòng)加工中心主要參數
加工中心機體為龍門(mén)式構造,工作台尺寸為1600mm×1600mm,X、Y、Z行程(chéng)為3000mm×2600mm×950mm、A 軸傾斜角度為±135°、C軸旋轉角度為±200°,具有一(yī)個可以安放16隻刀具(jù)的圓(yuán)盤轉塔式刀庫,全(quán)部自動換刀,主機采用FANUC伺服控製係(xì)統。
2 傳統木模製作(zuò)工(gōng)藝
傳統的木模製(zhì)造方法,是根(gēn)據零件的鑄造工藝(yì)圖紙,確定模型分類,模塊結構,手工繪製放樣(yàng)圖,進(jìn)行分塊製作、組配。其中,放樣是對零件二維圖紙(zhǐ)尺寸的(de)具體化,也是模塊製作標準。同時它也(yě)是模型設計(jì)製造的一個(gè)關鍵工序,對模具製(zhì)作者技術水平要求較高。對於(yú)一些複雜的(de)零件,在模具製(zhì)造過程中(zhōng),由於二維圖紙尺寸不完善以及模具(jù)製作者對圖紙的理(lǐ)解不透徹(chè)等問題,所製作的模具往往存在尺寸不精確等問題。這些問(wèn)題多數隻能在模型(xíng)製造過程中逐步(bù)被(bèi)驗證出,有些甚至等到鑄(zhù)件製造出來後才能發現。這樣不僅增加了模具開發的工作量,耽誤了新產品開發進度,而且(qiě)還存在模具精度偏低等問題。
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)品設計一般用三維CAD軟件進行。鑄造模具(jù)設計過程中,輸入(rù)客戶的產品三維(wéi)圖至Solidwords軟件中,根據產品的鑄造工(gōng)藝圖(tú)紙設置(zhì)模具(jù)縮水(shuǐ)、脫模斜度等參數,繪製上(shàng)、下模模具三維圖,見圖1
3.2 加工程序編製及後處理
我廠(chǎng)應用的是Cimatron E8.5編程軟件,支持從2.5到5軸編(biān)程設計。加工程序編製一般分為以下步驟:①根據鑄造(zào)模具特點,初步製定加(jiā)工工藝;②根據模具的(de)不同曲(qǔ)麵分步進行編(biān)程,選擇適當的加工程序,選(xuǎn)擇(zé)合適的刀具、主軸轉速、進給速度、刀路步距等加工(gōng)參數,生成刀具路徑,見圖2;③後置處理生成NC程(chéng)序。圖3是Cimatron公司針對我廠Master546機型所開發的後處理器。
3.3 加(jiā)工程序仿真(zhēn)檢(jiǎn)查
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(kě)以對五(wǔ)軸(zhóu)聯動數控加工中心的運動(dòng)過程進行精(jīng)確真(zhēn)實的動態(tài)模擬,可直接讀入CimatronE後置處理生成的ISO代碼。可以進行動態縮(suō)放旋轉、加工過程檢查、幹涉碰撞檢查、刀頭快速移動軌(guǐ)跡調整和加工時間(jiān)計算。Pitagora確保了CimatronE所編製程序的準確、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作一個有適當餘(yú)量的(de)模具毛坯,無需考慮(lǜ)詳細(xì)的(de)尺寸,減少了模具製作者的(de)工作量。
3.5 模型加工
通過專用壓具(jù)把模型毛坯在加工中心工(gōng)作台上(shàng)固定,並通過設(shè)置,實現工件坐標係和加工坐(zuò)標係的關聯。把NC程序輸入到(dào)加工中(zhōng)心,通過其編碼器的轉換,實(shí)現加(jiā)工中心的各個(gè)刀軸的聯動,從而完成模型加工。針對模具不易取(qǔ)模、需做活塊處,可預先把活塊粘在模型上直接加工。
4 結 語
通過五軸聯動(dòng)加工中心的應用,節約了人力成本,縮短了V法模具的開發周期。而且能加工出高(gāo)精度的曲(qǔ)麵,從而製作出高精度的模型(xíng),進而生產(chǎn)出高精度等級的鑄件。隨著人力成本的上(shàng)升以及(jí)對木模(mó)精度要求的提高,應用五軸聯(lián)動加工中(zhōng)心製作V 法木模將成為較好地選擇。
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