汽车实例主模型工艺流程及数控技术

3 主模型的加工数控技术 

　　3.1 粗加工的数控技术 

　　毛坯准备好以后，即可准备进行加工。把骨架用螺栓固定在加工支架上，模型中心线与机床x轴平行，考虑到机床需要摆头，加工主模型的中心线应尽量在y轴方向的中间位置，x轴同样留出摆头空间。定义加工坐标系。第一次粗加工选用Φ32镶齿球头铣刀，首先留1mm加工余量，采用10mm的大步距进行加工，然后检查主模型整体的加工情况，并将主模型缺料处补充完整。第二次粗加工用Φ20整体合金刀具进行加工，采用负余量过切形式进行加工，过切量2mm，步距采用2mm，然后仔细检查主模型的加工情况，用树脂将较大的气孔补料并清理平整。接下来，同样用过切的方式进行清角加工，并用大于开缝线的刀具进行开缝线的过切加工，同时，仔细检查主模型的加工情况，根据具体情况进行小范围的手工精细处理，确定满意完成主模型的粗加工。

　　3.2 表面处理与精加工的数控技术

　　利用树脂糊进行模型加工的主要缺点是：难以去除表面的气孔，从而模型的表面精度不能满足要求。为满足主模型加工精度的要求，选用新型树脂材料。这种材料可以涂刷，特点是：附着力很强，表面精度高，可以弥补涂刷表面的微小缺欠，并且没有气味。

　　在加工主模型的应用中，主模型粗加工后，利用上述树脂材料精细涂刷，确定达到要求厚度时，进行主模型的半精加工。采用税O的整体合金刀具余量为0.8mm，步距2mm。加工后精细检查加工情况，以确定是否满足精加工条件，如果出现缺料现象则及时补料。

　　精加工是主模型的加工关键，它需要机床长时问的运转，在精加工时采用高速加工方式。在加工精度和加工效果上，最终结果都非常好。在局部处理上应用了五轴联动的加工模式，提高了加工的精度和效率，同时也验证了机床后置处理的正确性。

　　3.3 局部加工方法

　　为了便于加工，在实例主模型的加工中，将主模型的后视镜、水箱面罩和车门拉手单独进行加工。其加工难度比较大，模型不但是异形曲面形成的几何体，而且在最终加工时，没有任何的装夹和固定位置，六面全都需要加工。在加工时，应用石膏做最终加工的固定载体成功地完成了加工，找到了加工的新途径。在形成车身的构件连接的逢线处，根据加工需要，通过增加CAD辅助数据的方式，解决了很多加工的数控技术难题。

4 新型机床的功能及后置处理的编译

　　加工用的五轴联动数控加工中心，具有现代高速加工的电子主轴，转速高(可达24000r／“n)、并具有整体冷却回路和HsK高速锥柄。电主轴上装有集成电路传感器，可以记录任何振动现象，而且可以计算电主轴的热特性，利用智能运算法则进行补偿。采用矢量控制技术，也就是由闭合控制回路控制。

　　机床采用FIDIA软件控制系统。由于软件的控制系统有着一定的优势，它更适合补偿综合误差和功能强大的程序的前瞻功能。前瞻功能可以保持最佳的轴进给速度、进给加速度和最佳的路径变换；可保持规定的动态精度曲线；可识别拐角，及时降速。使加工速度不超过机床的运行特性范围。

　　可见，机床更适合于高速加工。一个新型机床在对机床功能、操作了解之后，针对机床和应用的加工编程软件制作合适的后置处理是相当重要的。机床的后置处理就是要根据指定机床运动结构和控制指令格式，将cAM软件产生的刀位原文件转换成机床各轴的运动数据，并按其控制指令格式进行转换，成为数控机床可识别的数控代码文件。

　　由于机床在多坐标加工时，实际刀位的运动是由多个平动轴和一个或多个转动轴运动合成的，不同的数控机床有不同的运算形式，所以制作后置处理的第一步是对机床运动形式的选择，然后是技术参数定制、旋转轴超限时的处理、数控系统定制、NC数据具体内容的定义，最后获得符合数控设备的后置处理器。

5 结语

　　简单的定义来概括高速铣削是很难的，因为其涉及的问题太多，更好地利用现代刀具材料的效率、极大地提高切削速度，从而提高切削效率及加工精度一直是加工者所希望的。加工主模型时，在高速加工的应用上，采用高于20000r／rnin的转速，同时采用高于20000mm／IIIin的进给速度，比如在主模型侧围的精加工中，接近10000m的走刀程序，用常规的加工方法需要35h；而采用高速加工时，加上机床数控系统在程序换向进行必要的自动缓冲减速所占用的时间，走刀的实际时间不到12h，效率提高3倍。