高 原
(天津汽車模具股份有限公司,天津 300308)
汽車外覆蓋件模具數控程序的編制過程一般較為復雜,目前市場常見的復雜曲面編程(3D編程)軟件有很多中,比如UG、PoweiMill、Tebis等等,尤其是后兩者在3D編程方面表現凸出,不僅操作簡潔,重要的是計算方法先進,刀具加工軌跡流暢,高效,但是這兩款軟件在模具的二維面(2D)加工方面對比UG就沒有絲毫優勢了。原因之一就是UG的開源滿足了用戶的各種要求,通過二次開發能夠完美的實現預想的功能。下面以模具中常見的二維結構平面為例,結合UG二次開發實現其自動編程。
模具常見二維結構平面根據其位置可分3大類:凸平面,半嵌入平面,嵌入平面。凸平面即平面周圍較大范圍內,沒有其他結構存在,可以理解為凸臺上表面。嵌入平面顧名思義就是整個平面是凹進模具中,周圍完全封閉。半嵌入平面就是介于凸平面和嵌入平面之間的一種半開放半封閉的平面。
不同類型的平面在加工時,需要采用不同的工藝及參數,如表1所示。
通過以上分析后,需要將表1中工藝數據,整理成為UG開發界面能夠讀取的格式。使用c語言文件操作能夠將以上數據鏈接并輸入到UG開發界面中,這樣將工藝表轉換為*.dat文件,如表2所示。

表1 工藝配置表

表2 轉換后特征參數
開發流程如圖1所示。

圖1 開發流程
(1)程序配置模塊。
程序配置模塊主要實現加工區域數據、程序名稱、坐標系、刀軸方向、程序分組等信息的界面顯示。其中加工區域數據的選擇為人機交互主要界面,也是實現邊界列表list2數據的輸入。如圖2所示,列表中將選中的加工區域邊界線以默認的藍色顯示出來,點擊某邊界后,以高亮紫色顯示,方便進行前后順序的調整或刪除。

圖2 程序配置界面
(2)工藝配置模塊。
工藝配置模塊主要實現工藝文件的讀入、顯示。選擇工藝后,也可以對已有工藝做簡單的更改,如圖3所示。該模塊主要是dat文件的讀寫和UG開發中的列表應用。

圖3 工藝配置界面
(3)批量處理模塊。
批量處理模塊主要實現對已輸入的數據進行有序調用,并生成UG CAM中數控刀軌程序,從而實現對加工區域按照選定的工藝自動編程。如圖2中選中了4個加工面,匹配的是凸平面工藝,并且該工藝是3個工步組成,分別是粗加工、半精加工和精加工,經過批量處理模塊后臺計算,每個加工面生成3個程序,即粗程序,半精程序和精程序。并且自動按照工步進行排序,將4個面的粗加工程序放一起排在最前面,其次是4個半精程序,最后是4個精程序。
模具結構編程中常見結構都可以通過配置工藝文件,批量編制數控加工程序。比如不同規格的鍵槽其工藝文件配置如表3所示。

表3 不同規格鍵槽其工藝文件
優化程序配置模塊中選擇加工區域功能的算法,把各類特征面通過顏色加以區分,在開發代碼中匹配好相應的工藝信息,可實現一鍵式編程,極大提高編程效率,降低編程勞動強度。