探析模具高速加工編程模板開發及相關應用

劉立強

摘 要：隨著社會和科技的進步發展，模具高速加工因為其具有的能夠節省加工時間，提高產品的精細程度，提升模具的使用期限等優勢而逐漸被廣泛應用，因此本文針對制作模具的工藝結構中存在的特點，以及模具的加工工藝進行了深層次的研究，在使用專業編程軟件的情況下對模具高速加工編程模板進行研發，提升編程的水平，并根據模具型腔的編程過程為實例對編程模板的可行性進行了驗證。

關鍵詞：模具；加工；編程模板；開發

模具的高速加工具有效率高、質量好以及消耗低的特點，同時還能對模具的加工速度和質量有大幅度的提升，減少繁雜的模具加工程序，減輕模具修復工作，提升模具的使用期限。不僅如此，數控程序更深層次的升級和發展才能滿足高速加工的要求，所以在進行高速加工模板的編程工作時，所設置的參數選項應該更加細致。

一、模具高速加工對走刀路徑有要求

模具的高速加工需要其過渡更加平滑、負荷的承載更加穩定，所以編制模具高速加工程序時，相關參數選項的設置應該比普通程序的參數設置更加精細。在高速加工模具時，要提升其加工速度，刀軌的生成中不能有銳角軌跡出現，不能出現方向的突變現象。

在編制模具高速加工程序的過程中，要遵循以小切深，將側向切削步距恒定在統一的數值上，高速進給為原則，再配合模具的細節處理，其中包括圓弧進刀和過渡、螺旋式進刀等，走刀路線盡量圓滑、平穩。

這樣可以避免機床出現突然性的聲速或者降速現象，而且道具已經確定了恒定數值的負載量，減輕刀軌的磨損，延長刀具以及機床的應用周期，保證模具的質量。

二、高速加工編程模板的研發準備和過程

（一）根據特點建立模板

每一種加工工藝的結構都具有其他加工工藝所不具備的獨特性，因此，首先就要根據其工藝的特點選定工具以及加工的方法，并結合專業的編程軟件進行加工策略的豐富工作，按照規則選定一個結構特點作為加工對象以及走刀方法，對所選擇的道具設置科學合理的刀路、機床參數，完成加工工序建立工作。

（二）創建刀軌模板

同一個類型的零件結構大體上是相似的，只是在大小上有所區別，同一類型的零件加工策略是可以通用的。所以可以建立典型零件的高速加工程序，也就是零件的加工工作中包括很多的制定工序，通過多個指定程序組建成一個或者多個刀路軌跡。在實際的生產過程中，可以逐步地將每個種類結構特點的加工工藝發展成程序模板，并將那些比較典型的、具有代表性的零件開發建立成刀軌模板，規范在生產過程中的模具的每一個部分。

三、高速加工編程模板的應用

（一）編程模板的應用

在使用高速加工編程模板的時候，可以采用比較普遍的程序編輯方法，對新零件進行編程時，應該注意參考現有零件的相關材料，最大程度的提升加工工藝的水平，以及編程的最終效果和質量。圖1為某個模具的示例型腔零件的效果圖。由圖可見該零件處于毛坯狀態，是明顯的立方體，還應該對該零件毛坯進行能夠在最短的單位時間內，將多余的材料去除的粗加工、對毛坯零件進行已經經過粗加工以后依舊殘留多余毛坯的半精細加工、以及去除模具型腔內部的圓角余量的零件側面的精細加工以及零件底部的精細加工的局部精細加工程序等。

根據零件加工工藝編程模板所設定的零件加工方案，使用模板數據庫中的相關刀軌編程模板對其進行命名，可命名為簡單型腔零件加工。然后在模板編程管理器中建立一個新的刀軌模板。操作人員在程序中新建立的刀軌模板中含有零件的粗加工、半精細程度加工、零件側面的精細加工、零件底部的精細加工的局部加工以及清角加工等多種程序，而且新建的刀軌模板的參數設置可以直接引用現有的模具高速加工編程模板中已經設置完成的參數。在示例的型腔零件中存在一個缺口，這是在簡單型腔零件加工工藝模板中尚未包括的一個結構特點，因此，對于這個結構特點，可以直接使用零件缺口的底部加工工序的編程模板，可命名為零件底部尖角加工工序，由此建立一個新的加工程序。對該項刀軌進行運算的一切程序，可形成一套完整的零件加工程序，主動檢驗所生成的零件加工程序，之后就可以進行切削模擬工作。

（二）應用實踐結果

模具高速加工程序能夠為操作人員提供模板的既定設置功能，設置新的參數就可以直接生成新的刀軌和模板，并加以應用。根據該編程模板的實際使用情況，按照模具高速加工的模板編程，在其中加入后來生成的零件刀軌模板，對于在現行使用的模板中尚未包括的結構特點，應該使用能夠針對該特點的加工程序模板，使其系統自動生成該特點的加工程序，免去了繁瑣復雜的設置相關參數的過程，最大程度的簡化了數據信息的控制與編程過程。在實際編程模板使用過程中，建立完成一個簡單的零件加工程序的編程工作，一般只需要進行兩個步驟，分別是相關模板的使用以及運算方式的正確執行，完成零件加工程序的全部工作花費的時間甚至用不到半個小時。但是如果不使用模具高速加工編程模板，一個熟悉加工程序編制的技術人員編制一個簡單零件的加工程序也至少要花費2個小時以上。該程序能夠沿著零件的表面光刀進行加工，還能夠對零件的斜率進行有效分析，以此提升模具高速加工的質量以及效率，提升產品的精細程度，可以預見模具高速加工編程模板的巨大優勢以及未來的發展情況。

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