沖壓模凹模的數(shù)控加工方法論述

【摘要】數(shù)控加工沖壓模凹模時，粗加工的方法有很多，針對不同的工裝，總有一種加工方法能達到最好的加工效果，現(xiàn)對沖壓模凹模粗加工方法進行總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】沖壓模；凹模；數(shù)控；粗加工

一、概述

圖1為某沖壓模簡圖，主要由凸模、凹模兩部分組成。該套沖壓模用于在315T型液壓機上成型V型零件，該套工裝型面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，型面角度變化大，V型底部窄，不易于加工，工裝材料為45鋼，淬火至HRC41-47，硬度大，也給加工帶來了難度。圖2為沖壓模凹模的結(jié)構(gòu)簡圖，數(shù)控加工型面為剖視圖所示的V形槽，現(xiàn)對凹模數(shù)控加工中粗加工方法進行分析。

二、擬定加工方案

加工基準(zhǔn)孔選取工裝上平面上，零件邊緣線15mm外自制的2-Φ8H7孔，基準(zhǔn)孔主要用于零件數(shù)模的設(shè)計、工裝數(shù)模設(shè)計、工裝程編、工裝零件找正及檢驗測量的基準(zhǔn)。這樣保證了設(shè)計、程編、加工找正、檢驗測量基準(zhǔn)的統(tǒng)一。

工裝的裝夾位置確定為外緣的臺階面，用壓板將其固定在數(shù)控床面上，以2-Φ8H7孔拉直找正。

方案1：采用Roughing粗加工命令進行加工。采用Roughing粗加工命令，需要建立模擬毛料，即數(shù)控加工前的常規(guī)工裝狀態(tài)，具體參數(shù)確定為：加工精度為0.1，步距2mm，切深0.5mm，進給量1500mm/min， 轉(zhuǎn)速2500r/min，為防止加工過程中跳刀時刀具撞到裝夾的壓板，把進刀高度調(diào)整到100mm安全高度，選用Φ32球刀進行加工。圖3為采用Roughing粗加工命令加工后的模擬狀態(tài)，該粗加工命令在加工過程中跳刀較多。

方案2：采用Sweep roughing粗加工命令進行加工。Sweep roughing命令也是粗加工命令的一種，采用分層加工的方法。與Roughing粗加工命令不同的是，該命令不用建立模擬毛料，只需要在V形槽周圍建立一圈閉合的限制線即可。具體參數(shù)確定為：加工精度為0.1，步距1.5mm，切深0.5mm，采用順銑方式，選用Φ32球刀進行加工，進退刀安全高度為100mm，進給量1500mm/min，轉(zhuǎn)速2500r/min。圖4為采用Sweep roughing粗加工命令加工后的模擬狀態(tài)。

方案3：采用Zlevel加工命令進行加工。采用Zlevel加工命令時，為達到好的加工效果，在V形槽兩端做補加部分，將兩端頭沿型加長35mm做成封閉槽，如圖5所示。加工時選取閉合的V形槽做加工型面，采用Either切削方式，加工時走刀軌跡為沿V形槽的閉合曲線，減少了加工過程中的跳刀。在選用該命令粗加工時，需要注意的是為防止加工過程中形成死點即加工不到位，需要根據(jù)工裝的實際情況選用一把合適的刀具。例如：該工裝V形槽最寬處為36mm，選用Φ32球刀加工即可避免死點的形成。圖6為圖4為采用Zlevel粗加工命令加工后的模擬狀態(tài)，可以看出，采用Zlevel命令加工過程中跳刀的次數(shù)明顯減少。

方案4：采用Spiral milling.加工命令進行加工。采用Spiral milling.命令加工時，將上頂面和臺階面設(shè)為檢查面，防止加工過程中切傷型面，參數(shù)設(shè)定時，加工精度為0.1，步距1mm，切深0.5mm，采用順銑方式，運動軌跡選用Inward方式，采取從外向內(nèi)的加工方式，將Max. frontal slope值調(diào)至90°，選用Φ32球刀進行加工，進退刀安全高度為100mm，進給量1500mm/min， 轉(zhuǎn)速2500r/min。圖7為采用Spiral milling加工命令加工后模擬狀態(tài)。

方案5：采用Contour-driven.加工命令進行加工。采用Contour-driven.命令加工，選取V形槽兩邊線作加工導(dǎo)引線，Stepover 類型選擇 constant 3D方式，Sweeping strategy類型選擇From guide to zone center（spiral）方式，刀具路徑類型選擇Zig-zag方式，加工精度為0.1，步距1mm，選用Φ32球刀進行加工，進退刀安全高度為100mm，進給量1500mm/min，轉(zhuǎn)速2500r/min。圖8為采用Contour-driven.加工命令加工后模擬狀態(tài)。

方案6：虛擬加工。虛擬一加工工序，選擇Φ120球刀加工該V形槽，由于該槽最寬為36mm，所以虛擬的加工工序是加工不到V形槽的，此時選擇Rework Area命令進行殘余量計算，得到的計算結(jié)果作為粗加工，同樣可以達到很好的加工效果。圖9為采用虛擬加工方法加工后的模擬狀態(tài)。

三、論述

以上沖壓模數(shù)控粗加工工藝的論述是對52套類似工裝加工方法總結(jié)得出的，針對不同工裝的實際情況，選用不同的粗加工方法，總有一種加工方法會達到最好的加工效果。

四、結(jié)束語

多種粗加工方法的選擇，最好加工方案的確定，給實際加工提供了方便，生產(chǎn)效率高，加工效果好，提高了經(jīng)濟價值，同時對解決類似工裝的加工問題提供了便利的參考。

參考文獻

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[2]張祖立.機械設(shè)計.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2002.08

[3]杜桂軍.模具制造.模具制造雜志社，2008.01

作者簡介

姜艷，中航工業(yè)沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司技術(shù)裝備中心，工程師.