1 引言
在模具制造业飞速发展的今天，面对日益激烈的竞争，企业加工产品向高效率、低成本和一次成型的目标方向发展，因而对模具制造的生产周期要求越来越短，同时又要求加工成本尽量降到最低。而通过提高企业自身的编程加工技术来对现有设备资源的充分利用已成为我们必须面对的课题。
由于一些常用的CAM编程软件，刀具路径策略比较单一，选择加工区域个性化差。造成生成的加工程序大，加工时间长，并且由于加工切削量不均匀，造成切削进给率低，容易断刀。通过对CAM编程走刀路径工艺优化和自动、手动相结合生成NC程序，来提高加工效率和减少断刀机率。
2 遇到的问题
下面通过一个案例举例说明，图1是一块汽车发动机连杆模具造型图，从图1中可以看出，要加工的仓部和钳口在两个平面上，并且台阶比较深，台阶连接处还有倒角过渡。工艺分析：①如果选择曲面等高外型加工，则重复走刀次数增多，并且用立铣刀加工倒角处很难保证光滑，如果使倒角处光滑，是必减小切深量，更换刀具或增加精铣程序，造成加工时间长、精度低。②如果选择区域挖槽加工，加工时间可以节约很多，加工效率高，但由于切削深度太大，造成断刀现象发生。
图1 汽车发动机连杆模具造型图
3 解决策略
为了解决上述问题，我们采取造型分解的工艺方法进行优化。具体如图2、图3所示，把造型分解成仓部和钳口两部份，图2为钳口按图纸尺寸做出的封闭槽型，为了提高工作效率，我们采用φ20mm立铣刀，由于钳口尺寸宽度尺寸只有13mm，无法采用等高外型加工，并且刀具螺旋下刀无法实现，所以造型编程时特意把宽度加大。
图3把仓部按图纸尺寸实际造型，覆盖钳口部份，直接把钳口去除一层，减小钳口加工量。最后用倒角铣刀把过渡处倒角铣成。
图2 钳口按图纸尺寸做出的封闭槽型
图3 仓部加工策略
4 走刀路径策略并生成NC程序
图3仓部加工采用φ20mm立铣刀，采用挖槽加工方法进行切削，具体路径如图4所示，选择挖槽选项，选择仓部底面为加工面，采用螺旋下刀策略，切削深度为图纸实际深度-2.5mm，一次切除。Z轴进给率选F100，X、Y轴进给率选F240。加工路径方式选择等距环切，不选择最终精铣，选择完毕后执行。则生成图4中走刀路线。存盘并通过后处理生成NC程序。
图2钳口加工应保证刀具统一，减少换刀时间同样选用φ20mm立铣刀，采用平行铣削走刀方式进行加工，选择钳口底面为加工面，选择区域加工，并选择下刀点，然后选择0°切削，切深迸给选择0.8mm。执行，窗口提示选择区域位置，用串联选择里圈距型为加工区域，下刀点选择左下角那个交点为下刀点后执行，则生成图5中刀具路径，存盘并生成NC程序。
图4 仓部走刀路线
图5 钳口走刀路线
5 NC程序优化
把生成的钳口程序进行优化，如表1所示。
表1 NC程序优化
表1中，把原来X、Y轴切削进给率F100改成X、Y切削轴不一样的进给率，来保证加工效率和减小断刀现象发生。具体办法把生成后的原程序用记事本打开，选则菜单“编辑”下的“替换”命令。打开命令窗口，在“查找内容”中填上“X”，在“替换”中填上“F240X”，然后选全部替换。Y轴用同样办法处理，则生成表1优化后的程序。然后把优化后的钳口程序拷贝到仓部程序后，则整个加工程序编程完毕。
6 结束语
通过以上措施更改后的程序，在加工中心生产应用中，实际加工时间为2h，比原程序提高效率3倍，并且无断刀现象发生，满足图纸工艺要求。
(审核编辑: 智汇小新)
