基于EdgeCAM的汽车模具数控加工技术

    1.3 模型完善

    所谓完善模型就是对CAD模型进行适当处理，使之适合于CAM程序编制，通常有以下内容：

    (1)确定坐标系坐标系是加工的基准，将坐标系定位于适合机床操作人员确定的位置，同时保持坐标系的统一。

    (2)辅助线和面的制作在选择曲面作加工对象的时候，往往需要一些辅助线和避让面，否则就会出现过切现象。但EdgeCAM推荐的应用模式是选择实体本身作为加工对象，可以减少辅助面和避让面的选择，这是与其他CAM软件不同的地方。

    (3)实体模型的修补实体模型在编程过程中，由于工艺因素的影响，某些区域可能不需要加工，EdgeCAM提供自动模型修补功能，在提取特征的时候，选中模型修补特征选项，在查找特征的同时，可以自动生成覆盖现有特征的修补面，使得修补模型的过程自动化。

    (4)检查面的应用检查面更多应用在加工对象是曲面的模型中，是用来限定刀具路径范围的非常有效的工具。

    与其他CAM一样，EdgeCAM和SolidWorks之间存在几何协同性，一旦零件几何形状发生变化，刀路轨迹会自动地更新，反映新生成的几何形状，可以在产品设计或加工仿真过程中很方便地对产品模型进行完善。

2 CAM工艺分析规划及加工策略

    某汽车的保险杠模具材料选为模具钢3Cr2NiMnMo，加工机床为Hermle C1200U。根据模具的几何特点，将加工区域划分为如图3所示，由于各加工区域所处的坐标系不尽相同，针对不同的区域需要转换加工坐标系，参考如图3右上角。根据各加工区的形状，各工序及加工策略的设定见表1。

    EdgeCAM中没有特定的半精加工命令，但是可以通过设定刀具、加工余量及公差来达到所要求的精度；无论在粗加工还是精加工阶段都有残料去除加工。所谓的残料去除加工是指由于前一工序所指定的刀具尺寸过大，导致被加工的某些死角难加工到，因此需要重新换刀，加工前一工序无法加工完成的部分。残料去除加工既兼顾了加工效率又保证了精度。

    表1 工序安排及加工策略

3 刀轨计算及加工过程仿真

    EdgeCAM除了具有强大的加工能力，而且具有非凡的模拟加工手段。EdgeCAM提供了2种模拟方式，其中实体仿真(verify)能够真实的再现整个加工过程，可以加入机床和夹具的仿真，更好地检测加工时的干涉；EdgeCAM在加工模式界面下，还提供了一个仿真功能，可针对任意操作步的走刀过程进行实时的模拟仿真。汽车保险杠模具数控加工的实体仿真过程如图4所示。

    图4 模具加工的实体仿真过程

4 后处理

    图5 NC代码的生成

    后处理的任务是将刀路轨迹转化为特定机床可执行的加工程序文件。在实体仿真后，确定没有任何干涉，再生成数控代码，见图5。EdgeCAM生成的加工文档中包含使用EdgeCAM进行数控加工仿真的全部参数，如刀具库、加工工时、切削参数等。

5 总结

    本文从数控加工的一般步骤探讨和研究了EdgeCAM在汽车模具制造中的应用，并针对具体实例进行工艺编程，分析了与其他CAM软件的不同点，为EdgeCAM在数控加工领域的推广应用提供了参考数据。基于图形化编程的EdgeCAM应用于汽车模具的数控加工，程序调试时间大为减少，生产效率大幅度提高，具有较好的推广价值。