1 引言

    在模具制造業飛速發展的今天，面對日益激烈的競爭，企業加工產品向高效率、低成本和一次成型的目標方向發展，因而對模具制造的生產周期要求越來越短，同時又要求加工成本盡量降到最低。而通過提高企業自身的編程加工技術來對現有設備資源的充分利用已成為我們必須面對的課題。

    由于一些常用的CAM編程軟件，刀具路徑策略比較單一，選擇加工區域個性化差。造成生成的加工程序大，加工時間長，并且由于加工切削量不均勻，造成切削進給率低，容易斷刀。通過對CAM編程走刀路徑工藝優化和自動、手動相結合生成NC程序，來提高加工效率和減少斷刀機率。

2 遇到的問題

    下面通過一個案例舉例說明，圖1是一塊汽車發動機連桿模具造型圖，從圖1中可以看出，要加工的倉部和鉗口在兩個平面上，并且臺階比較深，臺階連接處還有倒角過渡。工藝分析：①如果選擇曲面等高外型加工，則重復走刀次數增多，并且用立銑刀加工倒角處很難保證光滑，如果使倒角處光滑，是必減小切深量，更換刀具或增加精銑程序，造成加工時間長、精度低。②如果選擇區域挖槽加工，加工時間可以節約很多，加工效率高，但由于切削深度太大，造成斷刀現象發生。

    圖1 汽車發動機連桿模具造型圖

3 解決策略

    為了解決上述問題，我們采取造型分解的工藝方法進行優化。具體如圖2、圖3所示，把造型分解成倉部和鉗口兩部份，圖2為鉗口按圖紙尺寸做出的封閉槽型，為了提高工作效率，我們采用φ20mm立銑刀，由于鉗口尺寸寬度尺寸只有13mm，無法采用等高外型加工，并且刀具螺旋下刀無法實現，所以造型編程時特意把寬度加大。

    圖3把倉部按圖紙尺寸實際造型，覆蓋鉗口部份，直接把鉗口去除一層，減小鉗口加工量。最后用倒角銑刀把過渡處倒角銑成。

    圖2 鉗口按圖紙尺寸做出的封閉槽型

    圖3 倉部加工策略

4 走刀路徑策略并生成NC程序

    圖3倉部加工采用φ20mm立銑刀，采用挖槽加工方法進行切削，具體路徑如圖4所示，選擇挖槽選項，選擇倉部底面為加工面，采用螺旋下刀策略，切削深度為圖紙實際深度-2.5mm，一次切除。Z軸進給率選F100，X、Y軸進給率選F240。加工路徑方式選擇等距環切，不選擇最終精銑，選擇完畢后執行。則生成圖4中走刀路線。存盤并通過后處理生成NC程序。

    圖2鉗口加工應保證刀具統一，減少換刀時間同樣選用φ20mm立銑刀，采用平行銑削走刀方式進行加工，選擇鉗口底面為加工面，選擇區域加工，并選擇下刀點，然后選擇0°切削，切深迸給選擇0.8mm。執行，窗口提示選擇區域位置，用串聯選擇里圈距型為加工區域，下刀點選擇左下角那個交點為下刀點后執行，則生成圖5中刀具路徑，存盤并生成NC程序。

    圖4 倉部走刀路線

    圖5 鉗口走刀路線

5 NC程序優化

    把生成的鉗口程序進行優化，如表1所示。

    表1 NC程序優化

    表1中，把原來X、Y軸切削進給率F100改成X、Y切削軸不一樣的進給率，來保證加工效率和減小斷刀現象發生。具體辦法把生成后的原程序用記事本打開，選則菜單“編輯”下的“替換”命令。打開命令窗口，在“查找內容”中填上“X”，在“替換”中填上“F240X”，然后選全部替換。Y軸用同樣辦法處理，則生成表1優化后的程序。然后把優化后的鉗口程序拷貝到倉部程序后，則整個加工程序編程完畢。

6 結束語

    通過以上措施更改后的程序，在加工中心生產應用中，實際加工時間為2h，比原程序提高效率3倍，并且無斷刀現象發生，滿足圖紙工藝要求。