CN113664468A - 一种汽车限位臂的快速样件制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车限位臂的快速样件制作方法，具体包括以下步骤：S1、产品建模，将多个限位臂在三维软件中进行组合排列，外形制作为标准矩形，六面垂直；S2、数控编程，根据建立完成的数据模型进行编程，先模拟加工坯料正面和零件孔，后模拟加工坯料反面；S3、坯料加工，将坯料置于加工设备，完成坯料正反面加工过程；S4、坯料切割，将坯料置于线切割设备，切割形成样件，本发明将多个零件进行组合工艺方式排列，规避了四轴、五轴加工中心设备的使用，减低了加工设备要求，不仅提高了生产效率，而且增加了零件在加工过程中的强度，增强了稳定性，有利于保证零件的尺寸要求。
Description
技术领域
本发明涉及限位臂生产加工技术领域，具体的是汽车限位臂的快速样件制作方法。
背景技术
汽车限位臂零件为车门限位器产品主要部件，特点在于外形不规则、窄边 (一般在15mm内)、多曲面构成，总体呈细长状，长度一般为100mm-300mm不等，并且厚薄不均匀(一般为5mm-10mm之间)，两端有安装孔，位置度要求较高，目前这类产品样件受复杂外形的限制，主要加工方法多为四轴或五轴数控加工、电火花腐蚀等，配合线切割等工序得以完成，由于零件六面形状皆不规则，因此用三轴数控制作较少。
目前采用四轴、五轴工艺加工主要缺点在于加工效率低，成本高，并且由于零件外形为细长条形，不容易装夹，加工时容易产生让刀等现象，导致尺寸不容易满足要求，稳定性较差，而电火花腐蚀，存在表面粗糙度差，效率低等问题，受零件外形约束，用三轴数控加工更少。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供，将多个零件进行组合工艺方式排列，规避了四轴、五轴加工中心设备的使用，减低了加工设备要求，不仅提高了生产效率，而且增加了零件在加工过程中的强度，增强了稳定性，有利于保证零件的尺寸要求。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种汽车限位臂的快速样件制作方法，具体包括以下步骤：
S1、产品建模，将多个限位臂在三维软件中进行组合排列，外形制作为标准矩形，六面垂直；
S2、数控编程，根据建立完成的数据模型进行编程，先模拟加工坯料正面和零件孔，后模拟加工坯料反面；
S3、坯料加工，将坯料置于加工设备，完成坯料正反面加工过程；
S4、坯料切割，将坯料置于线切割设备，切割形成样件。
作为本发明的一种优选方案，数控编程包括以下步骤：
S1、打开数模，首先将数模导出为STP或IGS格式，用Mastercam软件打开，根据零件形状及特点选用相应的切削方法
S2、孔加工设定，采用先钻孔再铣削；
S3、双面及曲面加工，根据此零件形状的特点首先选用曲面粗切挖槽方式、按软件要求分别选取需要加工的曲面、加工边界，刀具选择带R角平刀，根据零件大小和间距选择刀具，输入各项参数，软件自动生成切削路线；
S4、G代码生成，最后将每道加工工序后置处理完成，生成相应设备认可的 G代码。
作为本发明的一种优选方案，坯料加工包括以下步骤：
S1、将坯料按数模尺寸加工外形，六面精磨并互相垂直，置于三轴加工中心装夹好，坯料外形及表面需用百分表较平；
S2、用寻边器、Z轴设定器等工具，测量、设定零件中心，并与数模坐标中心保持一致；
S3、在设备中输入夹具偏置，刀具偏置等相应参数，更换相对应的刀具，导入程序进行正面加工；
S4、当零件正面加工完成后，松开夹具，将产品旋转方向，加工背面。
作为本发明的一种优选方案，加工设备采用三轴加工中心。
作为本发明的一种优选方案，坯料切割坐标与加工设备一致。
作为本发明的一种优选方案，坯料整体厚度高于零件最厚部位0.5mm-1mm。
作为本发明的一种优选方案，双面及曲面加工中加工深度小于零件厚度一半。
本发明的有益效果：
1、本发明将多个零件进行组合工艺方式排列，规避了四轴、五轴加工中心设备的使用，减低了加工设备要求，不仅提高了生产效率，而且增加了零件在加工过程中的强度，增强了稳定性，有利于保证零件的尺寸要求；
2、本发明将外形制作成规则的矩形，进行双面加工；既方便了装夹，提高速度，且有利于寻找零件的基准点，从而提高零件精度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明数据建模模型图；
图2是现有限位臂形状示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-图2所示，一种汽车限位臂的快速样件制作方法，具体包括以下步骤：
S1、产品建模，将多个限位臂在三维软件中进行组合排列，外形制作为标准矩形，六面垂直；
S2、数控编程，根据建立完成的数据模型进行编程，先模拟加工坯料正面和零件孔，后模拟加工坯料反面；
S3、坯料加工，将坯料置于加工设备，完成坯料正反面加工过程；
S4、坯料切割，将坯料置于线切割设备，切割形成样件。
数控编程包括以下步骤：
数模建好后就可以进行编程了，编程软件有很多种，可以在UG中直接编程，也可以使用Mastercam、CAXA、Cimatron等软件。
以下采用Mastercam软件编程示例，步骤简略如下：
S1、打开数模，首先将数模导出为STP或IGS格式，用Mastercam软件打开，根据零件形状及特点选用相应的切削方法。
S2、孔加工设定：由于零件部分孔的位置在曲面上，采用先钻孔再铣削。钻孔前用中心钻引孔，有利于确保孔中心距以及后续钻孔不偏斜；对于孔径要求较高的孔，可采用钻孔、扩孔及铰孔工艺，以保证孔径精度；
S3、正面曲面加工：
孔加工完成后，根据此零件形状的特点首先选用曲面粗切挖槽方式、按软件要求分别选取需要加工的曲面、加工边界，刀具选择带R角平刀，根据零件大小和间距，此产品选择直径Φ10R1钨钢刀具即可，转速选择S2200，进给速率F1050，下刀速率F550、安全高度100mm、下刀位置3、加工预留0.4mm、最大步进量0.35mm，切削方式等距环切，切削间距75％，各项参数设定好后，点击确定，软件自动生成切削路线，为了验证加工方法是否有效和安全，需要在软件上进行模拟加工，加工前设定零件毛坯，此产品外形为长方体，毛坯选择对角即可，毛坯设定好后，即可进行仿真加工，仿真加工路线与实际加工路线是一致的。
待仿真加工确认无误后，设定第二道加工工序，这里选择曲面精修等高，目的是将粗加工余量进行精修，参数设定方面按以上步骤为参考，数据设置方面根据个人习惯修改，刀具选择Φ8球刀，考虑到精度和粗糙度，Z轴最大进给量设定为0.1，点击确定后同上生成刀具路径。
模拟切削没问题后，选择第三道加工工序曲面清角加工，参数和加工模拟同前两工序类似，具体参数数据根据个人设定，刀具根据产品最小R角选择，此产品选择Φ5球刀。
第四道加工工序采用曲面精修平行加工方法，刀具采用Φ8球刀，参数设定如上，切削角度采用45度，间距0.25，等模拟加工无误后即完成了零件整体单面的加工工序。
反面曲面加工：此零件两面皆有曲面，因此完成单面加工后，需要再设定加工坐标系，完成零件反面的加工，加工工序与零件正面一致，亦可采用镜像方式完成。
S4、G代码生成，最后将每道加工工序后置处理完成，生成相应设备认可的 G代码；
坯料加工包括以下步骤：
S1、将坯料按数模尺寸加工外形，六面精磨并互相垂直，置于三轴加工中心装夹好，坯料外形及表面需用百分表较平；
S2、用寻边器、Z轴设定器等工具，测量、设定零件中心，并与数模坐标中心保持一致；
S3、在设备中输入夹具偏置，刀具偏置等相应参数，更换相对应的刀具，导入程序进行正面加工；
S4、当零件正面加工完成后，松开夹具，将产品旋转方向，加工背面，校准中心后，用同上的方式加工零件反面，直到加工完毕。
加工设备采用三轴加工中心。
坯料切割坐标与加工设备一致。
坯料整体厚度高于零件最厚部位0.5mm-1mm。
双面及曲面加工中加工深度小于零件厚度一半
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (7)
1.一种汽车限位臂的快速样件制作方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、产品建模，将多个限位臂在三维软件中进行组合排列，外形制作为标准矩形，六面垂直；
S2、数控编程，根据建立完成的数据模型进行编程，先模拟加工坯料正面和零件孔，后模拟加工坯料反面；
S3、坯料加工，将坯料置于加工设备，完成坯料正反面加工过程；
S4、坯料切割，将坯料置于线切割设备，切割形成样件。
2.根据权利要求1所述的汽车限位臂的快速样件制作方法，其特征在于，所述数控编程包括以下步骤：
S1、打开数模，首先将数模导出为STP或IGS格式，用Mastercam软件打开，根据零件形状及特点选用相应的切削方法
S2、孔加工设定，采用先钻孔再铣削；
S3、双面及曲面加工，根据此零件形状的特点首先选用曲面粗切挖槽方式、按软件要求分别选取需要加工的曲面、加工边界，刀具选择带R角平刀，根据零件大小和间距选择刀具，输入各项参数，软件自动生成切削路线；
S4、G代码生成，最后将每道加工工序后置处理完成，生成相应设备认可的G代码。
3.根据权利要求1所述的汽车限位臂的快速样件制作方法，其特征在于，所述坯料加工包括以下步骤：
S1、将坯料按数模尺寸加工外形，六面精磨并互相垂直，置于三轴加工中心装夹好，坯料外形及表面需用百分表较平；
S2、用寻边器、Z轴设定器等工具，测量、设定零件中心，并与数模坐标中心保持一致；
S3、在设备中输入夹具偏置，刀具偏置等相应参数，更换相对应的刀具，导入程序进行正面加工；
S4、当零件正面加工完成后，松开夹具，将产品旋转方向，加工背面。
4.根据权利要求1所述的汽车限位臂的快速样件制作方法，其特征在于，所述加工设备采用三轴加工中心。
5.根据权利要求1所述的汽车限位臂的快速样件制作方法，其特征在于，所述坯料切割坐标与加工设备一致。
6.根据权利要求1所述的汽车限位臂的快速样件制作方法，其特征在于，所述坯料整体厚度高于零件最厚部位0.5mm-1mm。
7.根据权利要求1所述的汽车限位臂的快速样件制作方法，其特征在于，所述双面及曲面加工中加工深度小于零件厚度一半。
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