UG等高切削在模具上的應用

   時間:2014-03-07 00:21:59
UG等高切削在模具上的應用簡介
模具是目前應用CAD/CAM最普遍和最先進的行業之一。在模具加工中,為了使數據能夠在數控加工機床上應用,必然要用到CAM編程。目前比較流行的CAM軟體有UG,Cimatron,Master……
UG等高切削在模具上的應用正文

模具是目前應用CAD/CAM最普遍和最先進的行業之一。在模具加工中,為了使數據能夠在數控加工機床上應用,必然要用到CAM編程。目前比較流行的CAM軟體有UG,Cimatron,MasterCAM,DELCAM powerMILL,EDGECAM,HZS space-E等。
在UG的發展過程中,CAM一直是加工業者最可靠的工作夥伴。它不僅提供可靠、精確的刀具路徑,更讓NC程序設計師可以隨心所欲地設計出心目中最有效的加工程序。CIMdata的調查報告指出,EDS UG被視為所有CAM軟體供應商中最強大的競爭者。
UG CAM有下列幾個特點:
(1)提供可靠、精確的刀具路徑。
(2)能直接在曲面及實體上加工。
(3)良好的使用者界面,允許使用者能依工作上的需要,定製使用者界面,不僅能提高作業效率,同時能有效使用及保存公司的Know-How。
(4)提供多樣性的加工方式,方便NC程序設計師設計各種高效率的刀具路徑。
(5)提供完整的刀具庫及加工參數庫管理功能,使新進人員能充分利用資深人員的經驗,設計優良的刀具路徑。
(6)提供泛用型后處理功能,產生各NC加工機床適用的NC程式。
UG CAM包含二軸到五軸銑削、線切割、大型刀具庫管理、實體模擬切削及泛用型后處理器等功能。本文將介紹三軸銑削中等高切削在模具加工上的應用。
等高切削
等高切削在模具加工上,主要用於需要刀具受力均勻的加工條件下。應用等高切削可以完成數控加工中80%的工作量。例如粗加工時,一般刀具受力極大,因此等高切削能以控制切深的方式,將刀具受力限制在一個範圍內。此外,在中加工或精加工時,如果加工部位太陡、太深、需要延長加長刀刃的情形,由於刀具太長,加工時偏擺太大,往往也需要用等高切削的方式來減少刀具受力。目前最流行的高速切削機床,也是等高切削的使用者。
UG的等高切削功能不僅提供多樣化的加工方式,同時允許刀具在整個加工過程中能在均勻的受力狀態下實現最快、最好的切削。以下是UG等高切削的特性。
(1)刀具使用沒有限制
NC程序設計師可以依照加工機床的性能、毛坯材質、夾持方式以及對切削效率的考慮,自由選用平刀、球刀、圓鼻刀、T型刀等刀具進行等高切削。在計算上,UG利用所選用的刀具,分層沿等加工面計算,所以能產生準確的刀具路徑。
(2)自動探測undercut區域
UG能自動探測加工範圍內的undercut區域,並自動計算出最佳的刀具路徑。用T型刀銑切時,若刀柄與加工面不發生干涉,UG儘可能作最完整的切削。由於用平刀切削,因此在undercut區域,UG產生的刀具路徑以刀具不碰到加工面為原則。
(3)提供多樣化的刀具路徑型式
UG等高切削提供住複式切削、單向切削、螺旋切削、沿邊切削及多層沿邊切削。其中多層沿邊切削可提供高效率的粗毛坯加工路徑,也是深陡加工面精加工的良好選擇。高速切削機床可利用此功能生成良好的加工路徑。多層沿邊切削的刀具路徑的每一深度上產生3道刀具路徑,第一道離成品面3mm,第二道離成品面1mm,第三道則加工在成品面上。
(4)產生刀具受力均勻的加工路徑
模具加工時,NC程序設計師或機床操作員往往為了避免NC程序中刀具局部受力過大而造成刀具嚴重損耗的情形,不得不降低整體路徑的進給速率,從而影響了整個加工效率。UG提供多樣的進給速率設定方式來解決這個問題。使用者可以設定刀具局部受力的進給率(如第一刀切削,刀具路徑往複時刀具路徑轉角時)。
(5)在不同高度區域設定不同切削深度
為了在加工后能留下均勻的毛坯,同時又不耗費不必要的加工時間,UG可提供使用者按加工工件的形狀特性,在不同的高度區域中設定不同的切削深度。在完成多層沿面中加工時,在陡峭區域可設定較大的切削深度,在平緩區域設定較小切削深度。
(6)具有加工素材及成品體的觀念
加工素材及成品體的運作,讓使用者在不修改CAD模型的情形下,能便利地進行等高粗加工及精加工的計算。對於模具電極及滑塊的NC程序製作非常方便。
(7)具有允差切削功能
模具業者所接收的CAD資料,經常是上游所提供的IGES檔案。因此加工用的CAD模型的曲面之間常會有間隙及重疊的情形。UG提供允差切削功能,在使用者設定的公差範圍內能自動處理曲面間的間隙及重疊,從而產生良好的刀具路徑。
(8)在個別加工曲面上,可以設定不同的加工預留量
在模具設計中,由於成品幾何形狀的規範,往往需要定義不同的壁厚、合模面、靠破面及一般成品面。為了方便NC程序設計師在單一CAD模型上設定NC程序,UG讓NC設計師在個別加工曲面上設定不同的預留量(正值及負值),以提高NC程式的設計效率。
(9)提供多種進/退刀方式
UG等高切削提供直線、折線、圓弧等多種進/退刀方式,來滿足實際加工的需要。使用者同時能在不同深度區域或加工區域設定不同的預鑽孔位置及鑽孔深度。UG在進刀時亦能依加工幾何形狀及刀具定義,自動決定由預鑽孔進刀或斜向進刀,以符合實際加工要求。(

 

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