五轴模具镶件加工

镶件是模具中的不规则配件,起到固定模板和填充模板之间空间的作用。下图所示的镶件存在多个需加工的特征,结构较为复杂。平坦面与陡峭面相接,边界圆角多。接下来以这个模具镶件为例介绍JDSoft SurfMill软件解决方案

材料:718模具钢

硬度:HRC52

尺寸:140*106*230mm

加工位置:镶件整体

加工要求

① 表面光洁度好、刀纹均匀、无明显振纹。

② 表面粗糙度Ra<0.4μm。

③ 关键位置尺寸精度0.01mm以内。

JDSoft SurfMill 解决方案

1. 构建虚拟加工环境

采用仿形治具加螺钉固定方式装夹,以中心定位柱和基准台为定位基准,中心螺钉拉紧工件的方式定位。将镶件模型及治具模型导入JDSoft SurfMill软件,并在软件中选择加工使用的JDGR400_A15SH五轴高速加工中心、刀具和刀柄等,完成虚拟加工环境的构建。

2. 虚拟环境模拟,优化工艺方案

优化工装夹具,减少碰撞风险

该镶件的夹具初始设计高度为40mm,通过机床仿真发现主轴与法兰盘之间存在干涉。对夹具进行优化调整,高度增加到100mm后,解决了碰撞问题。

优选刀柄结构,减少碰撞风险

通过碰撞检查发现刀柄与工件之间存在干涉,对方案中的刀柄进行调整,选用细长型的热缩刀柄,从而消除了碰撞。

计算最短刀长,提升刀具刚性

利用JDSoft SurfMill软件的碰撞检查功能计算出刀具的最短避空长度和最短装卡长度。

如通过计算得出,刀轴角度控制在45°时做清根路径的R1刀具,在保证安全的情况下其刀具突出长度可控制在7mm以内,有效刃长2mm以内。

加工效果

一次装夹完成多面加工,各重点管控尺寸经三坐标测量,数据如下:

碰穿面:0.005mm以内

分型面:0.005mm以内

镶嵌位:+0.005~-0.008mm

胶位面:整体尺寸精度在±0.01mm以内