1 前言

    长安模具制造中心是长安汽车股份有限公司下属单位，是长安汽车车身及大型覆盖件夹模具设计制造的大型专业生产基地，也是汽车新品开发基地。它成立于六十年代，经过几十年的发展，拥有数十台高、精、尖设备，包括一台高速五轴数控龙门铣床。具有逆向工程，冲压仿真分析，模具结构设计，型面造型和计算机辅助编程的专业技术，具备了年产二百副大中型模具的生产能力。
   
    近年来，中心在激光拼焊板模具和高强度钢板模具都有成功开发经验。本文将介绍高强度钢板拉延模具在 PowerMILL5.5 中的数控编程。

    2  数模准备

    在编制加工方案时，分析加工对象是很有必要的。后地板前隔板拉延模，板料为高强度钢板 JAC440WN-45/45 t1.40 ，为防止回弹，采用几何补偿的方法对产品进行了适当的改变。见断面图 , 橙色是产品，绿色是补偿后的模型。这样凹模数模为深型腔 , 有微小负角。要求型面加工和和成型标记孔加工。模具材料 MoCr 铸铁，加工前的 HRC28 ，毛坯状态为方形铸件。

    模具中心采用 UGNX 造型，一般在 UG 中通过模型检查转入 PowerMILL 后都不会有问题。也可用 PowerSHAPE 补面。对数模整理 , 曲面方向的统一 , 方便提取加工边界。

图 1 断面和负角检查

    3  型面加工的总体方案

    模具型面加工一般要经过粗 , 半精 , 精加工三道工序。均匀余量采用往复或等高加工方式，大余量采用层加工方式。型面加工前，先清根加工 , 切削掉根部的加工量，从而使刀轨在方向转变时没有切削的负荷，保证了加工的速度和刀具的寿命，提高加工的效率。

    分块加工原则，采用适合的加工方式。
•   根据型面特点分块，陡峭区、平坦区分开加工。
•   根据加工的刀长块，分长、短刀，保证加工的刚性。
•   拥有五轴机床时，可考虑加工摆角的可行性 。

    4  具体加工工艺

    把 UG 中的需要加工的 CAD 模型转出成为单独的文件放到加工的文件夹，打开 PowerMILL5.5,Import 数据，按以上的方法进行编程。凹模放料厚 -1.4, 因此安排粗加工留余量 -0.2mm, 半精加工留余量 -1.1mm ，精加工到 -1.4mm 。重点介绍部分加工程序。

    4.1 粗加工

    由于铸件的是方坯，粗加工我们采用偏置区域清除顺铣 , 因为模具的型面都比较复杂，采用偏置区域加工可以获得更符合模具型面的加工模型。采用 Ф63R6 的黛杰圆角端铣 , 行距 45mm, 下切步距 2mm 。 PowerMILL 的等高开粗加工，有较多的参数来优化刀具路径。表格的区域过滤器域中，充分考虑到小圆角铣刀的特点，具有加工盲区，过滤较小区。光顺连接，圆角光顺了刀具路径的尖角处，并在刀具过载的凹进区域可有选择的采用摆线加工。加工平坦区域参数，可以切削平坦区。高速加工选项，轮廓光顺可以将轨迹变的更光顺 。

    4.2 残余量的粗加工

    残余量粗加工的目的是去除粗加工时由于采用大的刀具而在工件的凹角处留下的过多余量，这样在半精加工前能获得比较均匀的加工余量，有利于提高半精加工的加工速度，提高效率。计算一残留模型，用 Ф32R6 的黛杰圆角端铣刀具进行偏置区域清除顺铣。行距 15mm, 下切步距 2mm 。 
 

图2  残余量粗加工，未显示连接

    4.3 半精加工之前的清根

    采用陕西航空硬质合金螺旋铣刀 R12.5 球刀笔式清根，由于加工的面不大，无须分长短刀加工。

    4.4 半精加工

    半精加工一般都会分区采用不同的加工方式根据刀长分开出程序，以提高效率。分区时考虑区域之间要有覆盖，产生接触点边界出程序。将压料面部分用短刀平行加工，圆弧连接。拔模面采用等高加工，工艺补充面和产品面采用长刀平行加工方式。在平行加工和等高加工的刀具路径的尖角处都采用了圆角的光顺处理，并配合螺旋进刀的方式。平行加工步距 3mm, 等高加工步距 1mm 。采用陕西航空硬质合金螺旋铣刀 R12.5 。 
 

图 3 平坦区域采用平行加工、圆弧连接