最火UG三维软件在Z18变矩器导轮金属模制造

UG三维软件在Z18变矩器导轮金属模制造中的应用

整体式铸造变矩器工作轮，其流道（由内、外环和叶片形成的复杂空间）是用型芯来形成的，因此型芯制作的好坏对产品质量影响极大。由于型芯是在芯盒中翻制出来的，如何保证质量的芯盒是金属模制造中的重要关键。原先，我厂采用钳工修锉和样板的方式制作芯盒中的叶片，引进UG三维软件后，直接采用数控机床加工叶片型面，首先在Z18导轮金属模芯盒叶片的加工上进行了实践，并取得了成功。在方案设计时，考虑到铝合金耐磨性差，叶片镶嵌存在误差，故我们采用了磷青铜作为叶片基体材质，并把叶片做成连体结构。 1 连体叶片的三维模型 1.1 创建初始叶片模型 （1）分别把上下离散点作成两条封闭的同方位的"Spline"，再把上下边界对应点作成"Curve"。 （2）采用两条"Spline"和若干条"Curve"，在Free Farm Feature菜单下创建出初始叶片模型。 1.2 创建带拔模斜度的叶片工具模型 在前面所创建初始叶片模型的大端没有拔模斜度，为得到拔模斜度，先以底面的"Spline"为基准，创建一个带0.5°拔模斜度的工具模型。 1.3 创建实际叶片模型 把已经创建完的初始叶片模型与叶片工具模型求交集（Unite），即可得到带拔模斜度的实际叶片模型，见图1。 通过前面求三步，得到了一个实际所需要的叶片模型，在整个连体叶片上共有36个叶片，但为了保证编程过程中有足够的速度，故在建模时我们在圆周上只建出一个叶片，且把坐标原点设在连体叶片中心底面的位置上，见图2。 2 刀具定位文件（*.cis）的生成 加工连体叶片所用的减轻污染对人类健康的影响毛坯是球状整体毛坯，在加工中共分五个步骤，分别为 （1）粗铣沟槽形成连体叶片的初步毛坯（见图3）据实测，叶片间隔最小距离为7.3mm ，故选择了φ6mm平底铣刀用于毛坯沟槽加工，顺Planar Mill-Profile （沿叶片沟槽近似中心线）方式下，生成了铣36条沟槽的刀具定位文件s。 （2）粗铣叶型面 铣出36条槽后，单个叶片的毛坯也形成了。再对每个叶片进行仿形粗加工。此时，曲面上给后道工序留有0.4mm厚的精铣余量，采用的刀具是Sφ6球头铣刀，在Cavity Mill-Profile（沿曲面一周）方式下，生成了一个叶片型粗加工的刀具定位文件s。受机床的存容量限制，其余35个叶片是在加工中心上采用变更座标角度偏置来完成加工的。 叶片外的包络线即为铣刀球头中心线所走的诡计。在深度方向，刀具是一层一层往下切削的。 （3）精铣叶型面 此步骤类似于步骤2，只不过是进给深度更小一些，粗糙度更低一些而已。最终生成一个叶片型面精加工的刀具定位文件s。 （4）叶片根部圆角加工 在加工连体叶片型面时，使用的是Sφ6球头铣刀，故叶片根部形成的也是R3圆角，因而要把它加工到R1~R1.5的铸造圆角。采用带R1，圆角φ6的平底铣刀，在Cavity Mill-Profile切削方式下，生成了连体叶片清根加工的刀具定位文件s。 (5）举例来讲底面光整加工 考虑到连体叶片的底面系多次切削形成的，故最后安排了一道底面光整加工工序，在"Planar Mill Follow Part"切削方式下，生成了底面光整加工的刀具定位文件s。 3 数控程序（*.Ptp）的生成 前面生成的5个刀具定位文件（s、Semi实验结果可自行保存实验结束后可重新调出曲线s、s、s、s）必须仿植绒内饰材料目前主要利用在汽车立柱上转化为机床可接受的数控指令代码，这样就需要对刀具定位文件进行后置处理（Postprocess）。在我厂几台加工中心中，Cincinnati公司的T30加工中心具有较大的程序容量，故把T30机床作为叶片加工的设备，经FA后置处理后，形成了5个数控加工程序（p、p、p、p、p）。 4 数控程序的手工处理 在已经生成的5个程度中，还应对它们进行一些，除了对程序头完善外，主要还应解决以下两个问题： （1）单个程序字节大于机床RAM允许字节。T30加工中心RAM允许字节大约是55KB，而在前生成的五个加工程序拷入机床后，有2个程序字节大于55KB，分别是p(88KB-)、p(125KB-），因此，还要把它们分成几段，再用T30的M30，M32功能连接完成加工，实际上是把p分成了、二段，把p分成了、、三段（注：程序拷入机床时，文件后缀*.ptp应改为*.nc）。