基于WorkNC编程的模具结构面自动化加工解决方案

基于WorkNC编程的模具结构面自动化加工解决方案
郑龙海;张美英;李蓬勃
【摘要】通过对助推模具结构面自动化加工过程中存在的制约因素的分析,分步解决各项制约因素,使加工更简单,实现程序自动生成,精加工得到保障,对该种模具生产的制件质量更有保障.
【期刊名称】《模具制造》
【年(卷),期】2013(013)010
【总页数】3页(P84-86)
【关键词】NC编程;自动化;模具加工
【作者】郑龙海;张美英;李蓬勃
【作者单位】山东潍坊福田模具有限责任公司山东潍坊261000;山东潍坊福田模具有限责任公司山东潍坊261000;山东潍坊福田模具有限责任公司山东潍坊261000
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.7
模具结构面的加工也称为一次加工，主要指模具安装面和挡墙的加工。

使用传统软件编制的程序存在很多制约自动化加工的因素，主要有以下几点：①挡墙和台面需要分开编程，挡墙面会干涉台面的加工，挡墙部分的加工也难以实现合理层切；②实际加工步距和设定步距不一致，经常造成台面加工不到位；③程序的优劣与编程者的经验密切相关，很难保证程序输出物的统一。

而WorkNC软件作为专业的编程软件，深入挖掘其做程序的优势，推动一次加工的自动化、实现开粗省心，精加工不留死角，由于WorkNC不认实体，由最初的构想设计，在程序的安全性、编程简便性和加工自动化3方面充分展开了研究，
通过不断将一个个灵感变成具体的刀路实现，最终给大家呈现出WorkNC在模具结构面自动化加工实现的解决方案。

一次加工中的加工面一般为红色面（图1所示中为深色面），使用按颜色自动抽
面命令，选用颜色继承的方式框选抽取红色（图1中为深色）加工面，将加工面
简单处理后保存在特定图层里面，以便将来导入WorkNC时选择方便。

使用按颜色自动贴量命令，将所有需要加工的面都贴量13mm，通常加工量都为10mm，为保证程序安全可靠，留出3mm的安全余量。

毛坯如图1c所示，同样将毛坯单独保存在特定图层里面。

对结构面的加工，保护是非常重要的，因为除了加工面以外还有很多非加工的结构面，很容易造成撞刀，解决的办法是，仍然选用颜色自动贴量的方式，将青绿色的非加工面及白色躲避面按颜色自动贴量3mm，去参后整体沿Z负方向平移3mm，这样既能消除保护面对刀轨的束缚，又能做到全方位的保护，保护面状态如图2
所示。

前期的数据导入WorkNC后，使用 WorkNC的“全局粗加工”功法将挡墙和平
面一并粗加工完成，挡墙和平面都留量0.5mm，每层切深1mm，二次开粗优选
用ϕ32mm钻铣刀层切，将大刀未加工到位的小角清掉，以保证精加工时的余量
均匀。

为保证加工质量，车间有时会要求挡墙和台面留不同的加工余量给精加工，可使用大刀径编程小刀加工的方式解决。

同时为了方便检查刀轨，可将实体作为忽略面导入WorkNC，程序生成后，用实体对照刀轨，当然有了保护面的保护，程
序安全性没有问题，只是局部加工会有浪费现象，为了追求程序的最优化，可利用编辑功能将多余的刀轨删掉。

粗加工程序的特点是：有挡墙的地方先从挡墙开始层切，切到台面有量高度时，再将挡墙和台面一块层切，并且层切量小，每层又都是斜向切入工件，无论封闭的还是开发的加工面，都不需要考虑进刀问题，程序路径如图3所示。

同时粗加工采
用这种方式，既避免了挡墙对台面加工的干涉，又不会增加台面空跑刀轨，是粗加工自动化的最佳解决方案。

选用WorkNC的“平面精加工”功法，设置加工参数选项为平面，设置侧壁预留0.8mm，避免精加工台面时伤到挡墙，只使用工件作为驱动几何体，不选边界，
程序生成后路径如图4所示，外部有空间进刀的，程序会自动从工件外部开始切入，并且程序会先将靠近挡墙的量铣掉，以防加工不到位或抗刀。

带角度的平面可使用视角建立加工方向后，使用同样的方法做程序。

同样选用“平面精加工”功法，设置加工参数选项为侧壁，侧壁预留量为0，底面预留量0.5mm，使程序精加工挡墙时不伤到底面，在有挡墙的地方自动生成轮廓刀轨，并且刀轨都自动向外延伸一段，以确保加工到位；又因保护面的作用，进刀都会离开工件3mm，从而保证了程序安全性；导板面的加工，因垂直度要求比较高，可使用“切线加工功法”，每层落1mm进行粗加工，插铣的方式精加工，如图5所示。

为了提高加工效率，可通过将程序复制后分别编辑的方式，将程序按照长短刀完整的分开。

至此模座一次加工主体程序已经做完了，对使用WorkNC软件做模具结构面的编程体会很深，并作出了如下总结。

使用WorkNC编程的优点：
（1）能实现程序自动生成，使用模板做程序，能保证编程风格统一。

（2）加工更简单，只要粗拿量完成了，精加工一刀台面和挡墙就完活了。

（3）二次开粗功法的应用保证精加工前的余量均匀，对最终的加工质量更有保证。

（4）WorkNC软件编辑功能强大，轻松编辑掉不合理的刀轨。

使用WorkNC编程的缺点：
a.需要其他软件做好前期的数据整理工作。

b.增加两种软件数据转换的工作量和时间。

【相关文献】
[1]张超英主编.数控编程技术[M].中央广播电视大学出版社，2008.
[2]杨继宏主编.数控加工工作手册[M].化学工业出版社，2007.。