UG CAM等高切削在模具加工中的应用 -

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表:2007-07-02 人气:2

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模具是目前应用CAD/CAM最普遍和最先进的行业之一。在模具加工中，为了使数据能够在数控加工机床上应用，必然要用到CAM编程。目前比较流行的CAM软件有UG，Cimatron，MasterCAM，DELCAM powerMILL，EDGECAM，HZS space-E等。
在UG的发展过程中，CAM一直是加工业者最可靠的工作伙伴。它不仅提供可靠、精确的刀具路径，更让NC程序设计师可以随心所欲地设计出心目中最有效的加工程序。CIMdata的调查报告指出，EDS UG被视为所有CAM软体供应商中最强大的竞争者。
UG CAM有下列几个特点：
（1）提供可靠、精确的刀具路径。
（2）能直接在曲面及实体上加工。
（3）良好的使用者界面，允许使用者能依工作上的需要，定制使用者界面，不仅能提高作业效率，同时能有效使用及保存公司的Know-How。
（4）提供多样性的加工方式，方便NC程序设计师设计各种高效率的刀具路径。
（5）提供完整的刀具库及加工参数库管理功能，使新进人员能充分利用资深人员的经验，设计优良的刀具路径。
（6）提供泛用型后处理功能，产生各NC加工机床适用的NC程式。
UG CAM包含二轴到五轴铣削、线切割、大型刀具库管理、实体模拟切削及泛用型后处理器等功能。本文将介绍三轴铣削中等高切削在模具加工上的应用。
等高切削
等高切削在模具加工上，主要用于需要刀具受力均匀的加工条件下。应用等高切削可以完成数控加工中80%的工作量。例如粗加工时，一般刀具受力极大，因此等高切削能以控制切深的方式，将刀具受力限制在一个范围内。此外，在中加工或精加工时，如果加工部位太陡、太深、需要延长加长刀刃的情形，由于刀具太长，加工时偏摆太大，往往也需要用等高切削的方式来减少刀具受力。目前最流行的高速切削机床，也是等高切削的使用者。
UG的等高切削功能不仅提供多样化的加工方式，同时允许刀具在整个加工过程中能在均匀的受力状态下实现最快、最好的切削。以下是UG等高切削的特性。
（1）刀具使用没有限制
NC程序设计师可以依照加工机床的性能、毛坯材质、夹持方式以及对切削效率的考虑，自由选用平刀、球刀、圆鼻刀、T型刀等刀具进行等高切削。在计算上，UG利用所选用的刀具，分层沿等加工面计算，所以能产生准确的刀具路径。
（2）自动探测undercut区域
UG能自动探测加工范围内的undercut区域，并自动计算出最佳的刀具路径。用T型刀铣切时，若刀柄与加工面不发生干涉，UG尽可能作最完整的切削。由于用平刀切削，因此在undercut区域，UG产生的刀具路径以刀具不碰到加工面为原则。
（3）提供多样化的刀具路径型式
UG等高切削提供住复式切削、单向切削、螺旋切削、沿边切削及多层沿边切削。其中多层沿边切削可提供高效率的粗毛坯加工路径，也是深陡加工面精加工的良好选择。高速切削机床可利用此功能生成良好的加工路径。多层沿边切削的刀具路径的每一深度上产生3道刀具路径，第一道离成品面3mm，第二道离成品面1mm，第三道则加工在成品面上。
（4）产生刀具受力均匀的加工路径
模具加工时，NC程序设计师或机床操作员往往为了避免NC程序中刀具局部受力过大而造成刀具严重损耗的情形，不得不降低整体路径的进给速率，从而影响了整个加工效率。UG提供多样的进给速率设定方式来解决这个问题。使用者可以设定刀具局部受力的进给率(如第一刀切削，刀具路径往复时刀具路径转角时)。
（5）在不同高度区域设定不同切削深度
为了在加工后能留下均匀的毛坯，同时又不耗费不必要的加工时间，UG可提供使用者按加工工件的形状特性，在不同的高度区域中设定不同的切削深度。在完成多层沿面中加工时，在陡峭区域可设定较大的切削深度，在平缓区域设定较小切削深度。
（6）具有加工素材及成品体的观念
加工素材及成品体的运作，让使用者在不修改CAD模型的情形下，能便利地进行等高粗加工及精加工的计算。对于模具电极及滑块的NC程序制作非常方便。

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