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數(shù)控機床

汽車內(nèi)飾件模具高效五軸加工技術(shù)

星之球激光 來源:Delcam(中國)有限公司2012-03-26 我要評論(0 )   

針對現(xiàn)在汽車內(nèi)飾件模具制造企業(yè)對提高效率和降低成本的要求,對CAM軟件的使用階段性評估、及進一步的拓展到不同類型模具制造企業(yè)提高加工效率、提高編程人員編程效率、...

       針對現(xiàn)在汽車內(nèi)飾件模具制造企業(yè)對提高效率和降低成本的要求,對CAM軟件的使用階段性評估、及進一步的拓展到不同類型模具制造企業(yè)提高加工效率、提高編程人員編程效率、節(jié)約刀具和設備運行成本為主要導向,把模具車間CNC拖期成為歷史。本文作者綜合眾多模具制造企業(yè)應用經(jīng)驗,希望把Delcam相關(guān)基于軟件系統(tǒng)成功用戶的部分成果和經(jīng)驗,進行推介、推動、實施,倡導專業(yè)的功能解決專業(yè)的問題。Delcam應用創(chuàng)新不僅僅在一汽模具模具中心、中山志和、上海延峰偉世通等可以成功應用,其他希望提高模具制造質(zhì)量和效率的企業(yè)同樣可以成功實施。基于大量的汽車內(nèi)飾件模具制造企業(yè)采購了Delcam PowerMILL放棄傳統(tǒng)CAM系統(tǒng),作者做了提高整體模具編程效率和制造效率在各個生產(chǎn)步驟一些總結(jié):

        一、基于軟件系統(tǒng)的智能知識庫制造系統(tǒng)

        基于PowerMILL 獨特的BathMILL功能而定制開發(fā)的,具備智能化功能電極自動化編程系統(tǒng),該項目在Delcam用戶中山志和多年成功應用,在汽車內(nèi)飾件模具制造企業(yè)的應用現(xiàn)狀同樣非常樂觀,電極編程由過去的超過10人編程實現(xiàn)現(xiàn)在的3人編程,效果顯著,保守數(shù)據(jù)提高編程效率100%以上。該項目的主要特點以數(shù)據(jù)庫的形式管理所有的編程知識和經(jīng)驗,有效的傳遞經(jīng)驗,同時簡化了學習的時間操作人員一天內(nèi)可以基本掌握。該項目使用到了3套Delcam PowerMILL產(chǎn)品完成。

        基于上述應用,和較多廠家CAM部門相關(guān)人員探討進一步拓展到模具型芯的自動化編程,數(shù)據(jù)庫化希望提高模具制造質(zhì)量和效率的企業(yè)機床庫參數(shù)、模具庫參數(shù),把型芯編程的流程化操作進一步推動和完善,同時可以考慮借鑒Delcam公司在汽車模具客戶一汽模具中心的無人職守加工經(jīng)驗和方法,流程化編程將解決大多數(shù)人為錯誤,有效避免設備安全事故等。

        1、電極設計和車間生產(chǎn)編程關(guān)聯(lián),Delcam公司電極設計產(chǎn)品立足現(xiàn)有電極設計人員超過20人。使用推廣該項目,利用該專業(yè)功能,自動生成電極抽取、自動延展補充,自動電極管理(HTML、XML、EXCEL等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù))、自動備料圖、自動放電位置圖、自動夾夾持系統(tǒng)(system_3R、Erowa、Hirschmann)、自動碰撞處理、自動開放區(qū)域曲面生成、自動放電面積計算等,保守提高設計效率30%,此項目需要雙方化大力氣進行實施推動,仍掉習慣、仍掉觀望、同心同力積極實施。專業(yè)的功能解決專業(yè)的問題,也是制造業(yè)流程化的必須措施和步驟(成功用戶廣州茂澤、格力空調(diào)、東莞毅昌等)。

        2、車間EDM放電工藝的的自動化生成和應用,目的是解決過去大多數(shù)認為電加工是黑學問,沒辦法控制加工時間,EDM拖期是模具制造企業(yè)普遍存在問題。Delcam公司的電極設計專業(yè)模塊開放有專門的客戶化接口,可以方便用戶根據(jù)自己的火花機進行相關(guān)編程,自動生成根據(jù)不同放電條件的火花機程序,保證火花機的工作狀況可控,杜絕黑洞。此功能和希望提高模具制造質(zhì)量和效率的企業(yè)相關(guān)人員溝通論證,實施的必要性非常迫切。同時Delcam公司的電極設計模塊可以自動生成不同放電面積、不同粗糙度要求、不同放電順序等,現(xiàn)階段電極設計系統(tǒng)擁有完善的阿奇AGIE的電火花程序和工藝文件,可以有效控制放電全過程。針對汽車內(nèi)飾件模具制造企業(yè)的沙迪克(sodick)設備,Delcam公司和希望提高模具制造質(zhì)量和效率的企業(yè)合作完成該項目。

        3、隨著汽車內(nèi)飾件模具制造企業(yè)3+2軸和連續(xù)五軸設備的增多,大多數(shù)模具企業(yè)都曾經(jīng)不斷的嘗試和選擇,大多數(shù)模具企業(yè)都出現(xiàn)過五軸應用的問題,如碰撞、過切、五軸編程學習困難、軟件計算速度慢、五軸軟件3軸基礎(chǔ)功能薄弱,還有大模型(例如200兆以上的UG、PRO/E、CATIA等的CAD系統(tǒng)PART模型的直接讀入等)處理能力。針對現(xiàn)階段CAM軟件現(xiàn)狀,不僅僅解決能不能編程的問題,相信現(xiàn)階段所有的CAM系統(tǒng),都具備基本的編程能力。現(xiàn)在汽車內(nèi)飾件模具制造企業(yè)對提高效率降低成本提出了更高的要求,如編程效率和機床運行效率的提升(相關(guān)資料:東莞明利鋼材相關(guān)人員評價Delcam PowerMILL同樣長的路徑機床運行效率可以提高15~20%)。相關(guān)解決方案會從安全、快速、提升機床運行效率、無人職守安全保障上解決(希望提高模具制造質(zhì)量和效率的企業(yè)CAM編程室相關(guān)人員評價,使用PowerMILL可以睡放心覺了),以上幾點是數(shù)字制造流程化的必須條件。汽車內(nèi)飾件模具制造企業(yè)CAM室多個分廠有多個使用CAM的工程師,讓效率和質(zhì)量可以復制,使用知識系統(tǒng)為汽車內(nèi)飾件制造企業(yè)創(chuàng)造價值。如下是Delcam客戶加工采用Delcam PowerMILL高速五軸系統(tǒng)加工的高質(zhì)量模具。

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使用PowerMILL加工的模具實拍圖片

       二、汽車保險杠儀表盤類大型模具加工技術(shù)

        1、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:針對汽車大型內(nèi)飾、保險杠等產(chǎn)品的模具編程,和某汽車內(nèi)飾件模具制造企業(yè)戰(zhàn)略企業(yè)CAM組相關(guān)人員溝通,汽車大型內(nèi)飾、保險杠等產(chǎn)品的模具編程是CAM應用水平的重要體現(xiàn)、重要選項。Delcam長期服務于上海延峰偉士通、江陰萬奇、中山志和、航天模塑、臺灣富士康等同類產(chǎn)品制造企業(yè),首先考慮的是成功經(jīng)驗的移植,然后根據(jù)希望提高模具制造質(zhì)量和效率的企業(yè)現(xiàn)狀進行必要的創(chuàng)新。針對汽車內(nèi)飾件的設計加工、電極抽取,同樣重申一個理念,專業(yè)的功能解決專業(yè)的問題,針對汽車模具的訂單包括國內(nèi)和國際訂單,數(shù)據(jù)形式包括UG、CATIA、PRO/E、IDEAS等的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量非常大,通常保險杠的模具可能要300M左右的數(shù)據(jù)量,很多CAM處理就會存在問題,并且存在多平臺的問題。Delcam擁有完善的數(shù)據(jù)處理方案,包括對CAD模型處理、壞面修復、電極功能、電極區(qū)域填充等需要交較強的CAD數(shù)據(jù)處理能力和分析能力等。針對汽車內(nèi)飾件的加工,大量的深腔、微細區(qū)域需要高精度安全加工、高效材料去處預期,必須有優(yōu)秀的3軸、3+2軸高速加工策略支持、安全五軸功能、完善的刀具路徑編輯系統(tǒng)(任何脫離編程環(huán)境的刀具路徑編輯都是非常危險的)。

        Delcam公司可以直接使用UG、PRO/E、CATIA等的PRT模型,避免了數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)丟失。同時Delcam Powershape可以解決通過中間格式(IGS、STP等)轉(zhuǎn)換的曲面描述會存在較多的問題,如縫隙、壞剪裁面、重疊曲面等;縫隙是造成高精度模具廢品的罪魁禍首,縫隙會導致跳刀、機床震動、波紋產(chǎn)生等,大多數(shù)CAD軟件不具備自動縫隙處理工具,首先CAD軟件處理到比較合理,同時CAM軟件具備對縫隙的處理策略,公差連接和抬刀。

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       2、模型分析:借鑒Delcam公司成功客戶上海延峰偉世通、臺灣勛龍、中山志和、毅昌模具、航天模塑、黃巖申吉、黃巖星泰、Synergetic/M2M Group 、Siemens VDO (Germany)、Arrk, Japan, UK, Germany, France 、韓國現(xiàn)代汽車公司等服務經(jīng)驗,對閉角區(qū)域分析,對加工工藝確定、電極工藝確定、五軸加工工藝等模型分析的應用具備非常重要的意義。

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       模型對比分析左右相同區(qū)域,再模具編程過程中,不同的模型版本,會導致致命錯誤,根據(jù)曾經(jīng)出錯過的模具公司負責人交流,對要求較高的模具,不容許燒焊等惡劣的補救工藝,直接損失在100~200萬之間,其中材料費會在30~100萬,大型模具任何的錯誤都不容許產(chǎn)生。

        基于制造工藝的電極安排和抽取,電極自動表格和項目生成在編程環(huán)境中自動產(chǎn)生,并對電極設計中的碰撞區(qū)域自動處理,自動碰撞修剪處理,自動修剪并產(chǎn)生縫隙。

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       軟件必須具備抽取電極后的區(qū)域標示和電極抽取區(qū)域曲面填充,以方便加工編程工藝處理;工藝管理方面可以提取相關(guān)信息,納入企業(yè)管理系統(tǒng),讓整個的工作過程和結(jié)果,是質(zhì)量追溯真者能夠?qū)崿F(xiàn),形成制造信息化的閉環(huán)系統(tǒng),職能化制造編程,基于企業(yè)知識和軟件承載能力、開放性才可以實現(xiàn)。

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       3、加工編程:短期培訓即可安全使用的3~5軸CAM系統(tǒng),在希望提高模具制造質(zhì)量和效率的企業(yè),避免人員培訓、人員成本、培訓成本,以及軟件應用人員離開造成的損失等,人員培訓的角度提出,要求軟件易學易用、安全性高、經(jīng)驗能夠傳遞、“編程也是生產(chǎn)線,誰來都可以”、分類應用人員層次、高級應用人員規(guī)劃工藝,一般編程人員作為操作工等,恰恰這些正是的優(yōu)點之一,Delcam PowerMILL安全性、易學易用、經(jīng)驗傳遞等都可以有效滿足,并且談到當時希望提高模具制造質(zhì)量和效率的企業(yè)電極自動化加工Delcam PowerMILL應用是看的到的成績,軟件的應用氛圍談到上海延峰偉世通、江陰萬奇、成都航天模塑以及大量的臺資、港資、國外知名企業(yè),都是可圈點的客戶。

        某單位編程主管,購買高速五軸機床后,經(jīng)過一段時間,有具樸素而精辟的總結(jié)“現(xiàn)在保險杠模具編程,編程人員,不擺頭不會干活了”,這里的“擺頭”是指采用Delcam PowerMILL的五軸編程技術(shù),采用先進的五軸仿真技術(shù),對編程過程進行仿真,避免錯誤發(fā)生。Delcam PowerMILL擁有的全程無過切技術(shù)也是眾多CAM軟件中獨有的,并且Delcam公司是世界上唯一一家擁有數(shù)控加工車間的軟件公司,能夠?qū)﹂_發(fā)產(chǎn)品進行有效的測試,并且可以在計算程序后判斷路徑和模型的關(guān)系或路徑和毛坯及殘留毛坯的關(guān)系。

        針對保險杠、儀表盤模具加工新工藝的應用,特別的插銑功能對陡壁區(qū)域進行加工,提高加工精度,避免讓刀,大副提高機床效率和加工質(zhì)量。

        另外值得一提的是,PowerMILL的五軸干涉自動避讓功能,最大限度的保證程序的合理有效,方式描述如下,PowerMILL的嵌入式加工可以讓刀具自動調(diào)整刀具失量到安全的位置,編程人員可以任意設置碰撞距離,能夠自動調(diào)整五軸刀具矢量確保碰撞不會發(fā)生的軟件為數(shù)不多,PowerMILL的自動避讓技術(shù)支持全系列刀具如端刀、牛鼻刀、球刀、錐度球刀等如下圖:

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采用自動避讓和不采用自動避讓對比 更復雜情況PowerMILL仍然能夠處理

       4、數(shù)控機床在機檢測技術(shù):大型模具制造過程質(zhì)量控制, 現(xiàn)階段大多數(shù)國內(nèi)模具企業(yè),立足數(shù)控機床標準論,因為是數(shù)控機床干的活,怎么會錯,而不去對加工模具進行必要的評估,隨著大量的國外訂單,將需要更先進的質(zhì)量控制技術(shù),Delcam OMV技術(shù)作為一套完整的具備完善CAD設計模型和實際加工模型進行對比的測量系統(tǒng),進行數(shù)控加工在線質(zhì)量控制,作為一個具有前瞻性的應用,真正表現(xiàn)出企業(yè)的差異化,該系統(tǒng)依托Delcam產(chǎn)品運行,大型模具脫離加工設備進行檢測,有問題然后再返回加工機床進行修復,后文將對該系統(tǒng)在模具數(shù)控機床在線檢測、電極加工在線檢測和實現(xiàn)原理進行闡述,力求把先進的技術(shù)應用在先進的企業(yè)。

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       數(shù)控機床在機檢測技術(shù),是Delcam在航空航天制造業(yè),備受重視和推崇的先進制造技術(shù),對汽車大型模具制造,采用此技術(shù)能很好體現(xiàn)高效五軸加工的優(yōu)勢,對制造過程進行完全控制,避免數(shù)控機床“正在加工廢品,而不被發(fā)現(xiàn)”對陡壁和其他配研面進行和CAD模型進行比對的數(shù)控機床在線質(zhì)量控制,對大型模具制造尤其重要。

三、總結(jié):

       限于篇幅,不能展開論述更多關(guān)于汽車內(nèi)飾件加工的細節(jié),隨著現(xiàn)代軟件技術(shù)、刀具技術(shù)、機床技術(shù)的發(fā)展,模具企業(yè)的生產(chǎn)制造能力得到了很大的提升。但在激烈的市場競爭中發(fā)展壯大我們的企業(yè),提高效率降低成本是所有企業(yè)將面臨的事實,新產(chǎn)品新技術(shù)的應用是提升生產(chǎn)力的最重要的途徑。采用先進的CAM技術(shù),為汽車內(nèi)飾件模具加工提供高效的數(shù)控加工程序、安全的數(shù)控加工程序、智能知識庫制造系統(tǒng)和質(zhì)量控制等方面提供技術(shù)保障,進一步提升企業(yè)產(chǎn)能與縮短交貨周期,與新的CAM技術(shù)、刀具技術(shù)、機床技術(shù)共同進步,共同發(fā)展。

 

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