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高速切削加工技术具有切削速度高、进给速度大、加工效率高、加工成本
低、加工精度高等一系列优点,它是21世纪初切削加工技术发展的主要趋势。
其中高速铣是近年来发展起来的一种先进的金属切削加工技术,在模具制造中
得到了广泛的应用。
本文以WATERSON塑料瓶的模具加工为例,先利用UG NX CAD功能,分
析其曲面构造,进行实体建模,完成模具造型;再设计机床夹具使其能在加工
中心上进行加工。为了保持高速的等体积切削及其生成的刀轨始终平滑,具体
分析了模具加工工艺方案,合理选择了切削方法和刀具路径。以最低成本为优
化目标,以相关切削参数为设计变量,综合加工过程中的约束条件,利用计算
机方法求解工艺参数的最优值,还对刀具的进退刀控制、走刀控制及拐角控制
进行了优化处理。最后通过UG NX CAM功能按相应的工艺参数进行粗加工、
半精加工和精加工的设置,从而导出刀位源文件。
运用矩阵论及线性代数等相关知识,建立了5轴联动双转台高速铣削加工
中心的数学模型,具体分析CLSF文件和NC代码的格式,实现机床运动坐标的
转换。利用VB语言多重文档界面(MDI)编写出外观精美且易于操作的功能界
面,其中主要包括了后置处理、工艺系统和加工仿真三大模块以及一些辅助模
块。在后置处理模块中,从具体的加工需求特征、具体的数控系统特征出发,
针对不同类型的回转轴,完成了代码的读取及转换;在工艺系统模块中,通过
对机床刀具、夹具、工件材料和切削参数的分析,使用Access对机床工艺信息
建立关系数据库,并通过VB6.0设计可视化界面,利用其数据控件进行绑定,
运用SQL语言实现查询,建成一个共享的高速铣削加工中心工艺数据库管理系
统,补充了后置处理软件的功能,具有直观简便、扩展性好和易于管理等特点;
在加工仿真模块中,试图通过数控加工仿真软件VERICUT5.3,对CLSF文件进
行仿真,分析是否产生过切现象。
最后,关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。
关键词:高速切削,UG NX,工艺参数优化,后置处理,工艺数据库