CN115091151A - 一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，涉及斜楔模制造技术领域，主要用于解决刀具每加工一个导滑安装面都需要落刀、摆角、进刀、退刀、抬刀、复位的过程，加工效率、质量较低的问题。其主要包括以下步骤：S1、制作实心泡沫模型；S2、利用泡沫模型埋砂铸造半成品模座；S3、编辑铣削导滑安装面的走刀轨迹；S4、一刀完成各导滑安装面铣削处理。本发明提供的一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其能减少落刀、摆角以及抬刀次数，提高加工效率和质量，同时也间接的减少了钳工的检修、装配时间。
Description
技术领域
本发明涉及斜楔模制造技术领域，尤其涉及一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法。
背景技术
在汽车模具里，由于汽车零件造型的原因，很多汽车零件都需要通过斜楔模进行加工。斜契机构是斜楔模的重要组成部分，其会根据工序内容需要设置在下模座/上模座的安装面上。安装面一般由至少两组互相平行的导滑安装面组构成，每个导滑安装面组皆包括至少两个同向延伸设置的导滑安装面。为了加工带安装面的下模座/上模座，目前一般采用“泡沫模型制作、埋砂铸造、机床铣削”的方式来制作斜楔模的下模座/上模座。
在通过“机床铣削”的方式加工安装面时，由于同组的导滑安装面之间存在导板背靠阻挡、相邻的导滑安装面组之间可能存在凸起的铸件凸台妨碍，为防止数控机床的主轴头碰撞铸件，数控机床对各组的各个导滑安装面的选择及加工程序都是独立的。
具体的：通过数控机床加工在两个及以上的导滑安装面时，机床走刀轨迹会先从机床具有安全高度的起刀点开始，主轴头带着刀具竖直向下移动到待加工的导滑安装面的上方，然后调整刀具摆角。然后，刀具继续下移到程序安全高度后，沿着待加工面的法向，开始进刀加工。当一个导滑安装面加工完成后，刀具会沿着已加工完成面的法向抬刀至程序安全高度，并将刀具的摆角复位，再通过主轴头带动刀具上升回到机床起刀点。之后，在铣下一个导滑安装面时，只需将带刀具的主轴头移动到下一个待加工的导滑安装面上方，并进行同样循环即刻。
这样的数控加工，虽然可以避免刀具碰撞模具中的导板背靠和铸件凸台。但是，其存在一个缺陷——就是刀具每加工一个导滑安装面都需要落刀、摆角、进刀、退刀、抬刀、复位的过程，加工效率较低。并且，刀具在反复的摆角、复位以及升/降过程中，由于主轴的机械装置在摆角、复位以及升/降中存在着间隙误差，这种误差会使得模座上同等高度的导滑安装面产生0.03mm的加工误差(平面度阶差)。在模具快速冲压时，这种误差差异会导致冲压件产生不稳定的品质缺陷。为此，目前用户在模具验收时都会通过重点检查滑块在导滑安装面上移动时的着色率来判断是否存在平面度阶差。而这种着色率的差异，需要钳工在装配模具时进行反复推动滑块来检查判断，进而会导致检修、装配时间较长。
发明内容
本发明的目的是提供一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其能减少落刀、摆角以及抬刀次数，提高加工效率和质量，同时也间接的减少了钳工的检修、装配时间。
为实现上述目的，本发明提供一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，包括以下步骤：
S1、制作带模座凹腔的实心泡沫模型，并在模座凹腔中加工出导滑安装面、导板背靠、铸件凸台以及水平高度低于导滑安装面的退刀平面，其中，导滑安装面留有加工余量，同时，若导板背靠两侧与铸件凸台间的间距皆不足以供刀具经过，则在导板背靠一侧加工出足以供刀具经过的背靠缺口；
S2、利用制作好的实心泡沫模型，进行埋砂铸造，冷却后得到半成品下模座/上模座；
S3、针对半成品下模座/上模座，在数控机床上编辑铣削各块导滑安装面的走刀轨迹，该走刀轨迹为平移式走刀，在遭遇导板背靠、铸件凸台时，采用绕行或通过预设的背靠缺口的方式，使走刀路径依次经过各块导滑安装面；
S4、将半成品下模座/上模座转运至数控机床上，通过编辑好的走刀轨迹，一刀完成对各块导滑安装面上的加工余量的铣削处理，得到等高的导滑安装面。
作为本发明的更进一步改进，在S3中，该走刀轨迹以靠近模座凹腔一侧内壁的一组导滑安装面组中的首块导滑安装面为起点，以靠近模座凹腔另一侧内壁的一组导滑安装面组中的末块导滑安装面为终点，设置依次经过各块导滑安装面的走刀路径。
作为本发明的更进一步改进，在S3中，在编辑走刀路径时，将绕行的路径设为辅助平面，将通过的背靠缺口设为连接平面，把待加工的各个导滑安装面通过辅助平面、连接平面连成一个面，计算机软件可以自动计算不用抬刀的加工路径。
作为本发明的更进一步改进，所述辅助平面和连接平面的水平高度皆高于退刀平面。
作为本发明的更进一步改进，所述辅助平面和连接平面的水平高度皆与导滑安装面水平高度等高。
作为本发明的更进一步改进，在S3中，在编辑走刀路径时，还需要在各个导滑安装面、辅助平面以及连接平面两侧边界区域分别设定线条框架边界，进行粗、精加工程序分段。
作为本发明的更进一步改进，在S4中，在铣削开始前，机床会控制刀具先从具有安全高度的起刀点移动到待首块待加工的导滑安装面上方，再开始调整刀具摆角，并下降到程序预设的待加工高度。
作为本发明的更进一步改进，刀具继续下移到程序安全高度后，沿着待加工的导滑安装面的法向，开始进刀加工。
作为本发明的更进一步改进，在S4中，在铣削完成后，机床会控制刀具先上升到末块加工好的导滑安装面上方，再使刀具的摆角复位，并移动到起刀点。
作为本发明的更进一步改进，当各个导滑安装面加工完成后，刀具会沿着已加工完成的导滑安装面的法向上升至程序安全高度，并将刀具的摆角复位，再通过机床的主轴头带动刀具回到起刀点。
有益效果
与现有技术相比，本发明的一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法的优点为：
1、本方法中，利用制作实心泡沫模型时预留的背靠缺口或者采用绕行导板背靠的方式，配合相邻的导滑安装面组之间的退刀平面，工作人员在数控机床上编辑编辑走刀轨迹时，能将各个导滑安装面视为一整个异形大平面，从而能设置一刀完成的走刀轨迹，进而使得后续在数控机床上的铣削加工为一次性落刀、一次性摆角以及一次性抬刀。因此，其能减少落刀、摆角以及抬刀次数，从而能消除由于主轴的运转间隙误差而导致的各导滑安装面存在的0.03mm左右的平面度阶差，进而能提高导滑安装面加工质量，避免后续生产冲压件时出现不稳定的品质缺陷。同时，由于采用该方法加工出来的各导滑安装面之间不会存在平面度阶差，这也间接的减少了钳工的检修、装配时间，有效提高了模具的组装效率。
2、该走刀轨迹以靠近模座凹腔一侧内壁的一组导滑安装面组中的首块导滑安装面为起点，以靠近模座凹腔另一侧内壁的一组导滑安装面组中的末块导滑安装面为终点，设置依次经过各块导滑安装面的走刀路径。如此设置走刀轨迹，刀具会在各导滑安装面组之间会呈“之”字型的走刀轨迹，配合在同组各导滑安装面上的利用背靠缺口或者采用绕行导板背靠方式的近乎“一”字型的走刀轨迹，该方法中的走刀路径能一次性、依次经过各导滑安装面，避免路径重复、往返，进而提高了导滑安装面的铣削效率。
3、在编辑走刀路径时，将绕行的路径设为辅助平面，将通过的背靠缺口设为连接平面，把待加工的各个导滑安装面通过辅助平面、连接平面连成一个面。通过设置虚拟的辅助平面和连接平面，计算机在编辑走刀路径时能将整个模座凹腔内的各导滑安装面视为一整个异形大平面进行走刀路径编辑，从而实现一刀完成多个导滑安装面的铣削加工，进而消除原加工方式带来的各导滑安装面之间的平面度阶差。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中的流程示意图；
图2为本发明中的铸件上的导滑安装面的铣削流程示意图；
图3为本发明用于铸件有多组导滑安装面时的加工局部示意图；
图4为本发明用于铸件有两组导滑安装面时的加工局部示意图。
其中：1-导滑安装面；2-导板背靠；3-背靠缺口；4-铸件凸台；5-辅助平面；6-连接平面；7-退刀平面；8-模座凹腔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现在参考附图描述本发明的实施例。
实施例
本发明的具体实施方式为：一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制作带模座凹腔8的实心泡沫模型，并在模座凹腔8中加工出导滑安装面1、导板背靠2、铸件凸台4以及水平高度低于导滑安装面1的退刀平面7，其中，导滑安装面1留有加工余量，同时，若导板背靠2两侧与铸件凸台4间的间距皆不足以供刀具经过，则在导板背靠2一侧加工出足以供刀具经过的背靠缺口3；
S2、利用制作好的实心泡沫模型，进行埋砂铸造，冷却后得到半成品下模座/上模座；
S3、针对半成品下模座/上模座，在数控机床上编辑铣削各块导滑安装面1的走刀轨迹，该走刀轨迹为平移式走刀，在遭遇导板背靠2、铸件凸台4时，采用绕行或通过预设的背靠缺口3的方式，使走刀路径依次经过各块导滑安装面1；
S4、将半成品下模座/上模座转运至数控机床上，通过编辑好的走刀轨迹，一刀完成对各块导滑安装面1上的加工余量的铣削处理，得到等高的导滑安装面1。
本方法中，利用制作实心泡沫模型时预留的背靠缺口3或者采用绕行导板背靠2的方式，配合相邻的导滑安装面组之间的退刀平面7，工作人员在数控机床上编辑编辑走刀轨迹时，能将各个导滑安装面1视为一整个异形大平面，从而能设置一刀完成的走刀轨迹，进而使得后续在数控机床上的铣削加工为一次性落刀、一次性摆角以及一次性抬刀。因此，该方法能减少落刀、摆角以及抬刀次数，从而能消除由于主轴的运转间隙误差而导致的各导滑安装面1存在的0.03mm左右的平面度阶差，进而能提高导滑安装面加工质量，避免后续生产冲压件时出现不稳定的品质缺陷。同时，由于采用该方法加工出来的各导滑安装面1之间不会存在平面度阶差，这也间接的减少了钳工的检修、装配时间，有效提高了模具的组装效率。
具体的，在S3中，该走刀轨迹以靠近模座凹腔8一侧内壁的一组导滑安装面组中的首块导滑安装面1为起点，以靠近模座凹腔8另一侧内壁的一组导滑安装面组中的末块导滑安装面1为终点，设置依次经过各块导滑安装面1的走刀路径。如此设置走刀轨迹，刀具会在各导滑安装面组之间会呈“之”字型的走刀轨迹，配合在同组各导滑安装面1上的利用背靠缺口3或者采用绕行导板背靠2方式的近乎“一”字型的走刀轨迹，该方法中的走刀路径能一次性、依次经过各导滑安装面1，避免路径重复、往返，进而提高了导滑安装面1的铣削效率。
并且，在S3中，在编辑走刀路径时，将绕行的路径设为辅助平面5，将通过的背靠缺口3设为连接平面6，把待加工的各个导滑安装面1通过辅助平面5、连接平面6连成一个面，计算机软件可以自动计算不用抬刀的加工路径。通过设置虚拟的辅助平面5和连接平面6，计算机在编辑走刀路径时能将整个模座凹腔8内的各导滑安装面1视为一整个异形大平面进行走刀路径编辑，从而实现一刀完成多个导滑安装面1的铣削加工，进而消除原加工方式带来的各导滑安装面1之间的平面度阶差。
本实施例中，辅助平面5和连接平面6的水平高度皆高于退刀平面7。且辅助平面5和连接平面6的水平高度皆与导滑安装面1水平高度等高。辅助平面5和连接平面6皆为虚拟面，两者的作用仅是为了方便计算机模拟设置走刀路径。在实际的模具上，背靠缺口3处的底面也不是实际存在的连接平面6，而是方便制作的退刀平面7——该处的底面应在加工泡沫模型时连同其余的退刀平面7一起加工出来，即加工泡沫模型时的辅助平面5和连接平面6皆为隐藏面，不会参与到加工泡沫模型时的路径计算中。
同时，在S3中，在编辑走刀路径时，还需要在各个导滑安装面1、辅助平面5以及连接平面6两侧边界区域分别设定线条框架边界，进行粗、精加工程序分段。
另外，在S4中，在铣削开始前，机床会控制刀具先从具有安全高度的起刀点移动到待首块待加工的导滑安装面1上方，再开始调整刀具摆角，并下降到程序预设的待加工高度。刀具继续下移到程序安全高度后，沿着待加工的导滑安装面1的法向，开始进刀加工。在铣削完成后，机床会控制刀具先上升到末块加工好的导滑安装面1上方，再使刀具的摆角复位，并移动到起刀点。本实施例中，当各个导滑安装面1加工完成后，刀具会沿着已加工完成的导滑安装面1的法向上升至程序安全高度，并将刀具的摆角复位，再通过机床的主轴头带动刀具回到起刀点。
由此可知，该方法中，在数控机床上的铣削加工为一次性落刀、一次性摆角以及一次性抬刀。因此，该方法能减少落刀、摆角以及抬刀次数，从而能消除由于主轴的运转间隙误差而导致的各导滑安装面1存在的0.03mm左右的平面度阶差，进而能提高导滑安装面加工质量，避免后续生产冲压件时出现不稳定的品质缺陷。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
Claims (10)
1.一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制作带模座凹腔(8)的实心泡沫模型，并在模座凹腔(8)中加工出导滑安装面(1)、导板背靠(2)、铸件凸台(4)以及水平高度低于导滑安装面(1)的退刀平面(7)，其中，导滑安装面(1)留有加工余量，同时，若导板背靠(2)两侧与铸件凸台(4)间的间距皆不足以供刀具经过，则在导板背靠(2)一侧加工出足以供刀具经过的背靠缺口(3)；
S2、利用制作好的实心泡沫模型，进行埋砂铸造，冷却后得到半成品下模座/上模座；
S3、针对半成品下模座/上模座，在数控机床上编辑铣削各块导滑安装面(1)的走刀轨迹，该走刀轨迹为平移式走刀，在遭遇导板背靠(2)、铸件凸台(4)时，采用绕行或通过预设的背靠缺口(3)的方式，使走刀路径依次经过各块导滑安装面(1)；
S4、将半成品下模座/上模座转运至数控机床上，通过编辑好的走刀轨迹，一刀完成对各块导滑安装面(1)上的加工余量的铣削处理，得到等高的导滑安装面(1)。
2.根据权利要求1所述的一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其特征在于，在S3中，该走刀轨迹以靠近模座凹腔(8)一侧内壁的一组导滑安装面组中的首块导滑安装面(1)为起点，以靠近模座凹腔(8)另一侧内壁的一组导滑安装面组中的末块导滑安装面(1)为终点，设置依次经过各块导滑安装面(1)的走刀路径。
3.根据权利要求1或2所述的一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其特征在于，在S3中，在编辑走刀路径时，将绕行的路径设为辅助平面(5)，将通过的背靠缺口(3)设为连接平面(6)，把待加工的各个导滑安装面(1)通过辅助平面(5)、连接平面(6)连成一个面，计算机软件可以自动计算不用抬刀的加工路径。
4.根据权利要求3所述的一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其特征在于，所述辅助平面(5)和连接平面(6)的水平高度皆高于退刀平面(7)。
5.根据权利要求4所述的一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其特征在于，所述辅助平面(5)和连接平面(6)的水平高度皆与导滑安装面(1)水平高度等高。
6.根据权利要求3所述的一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其特征在于，在S3中，在编辑走刀路径时，还需要在各个导滑安装面(1)、辅助平面(5)以及连接平面(6)两侧边界区域分别设定线条框架边界，进行粗、精加工程序分段。
7.根据权利要求1所述的一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其特征在于，在S4中，在铣削开始前，机床会控制刀具先从具有安全高度的起刀点移动到待首块待加工的导滑安装面(1)上方，再开始调整刀具摆角，并下降到程序预设的待加工高度。
8.根据权利要求7所述的一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其特征在于，刀具继续下移到程序安全高度后，沿着待加工的导滑安装面(1)的法向，开始进刀加工。
9.根据权利要求7或8所述的一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其特征在于，在S4中，在铣削完成后，机床会控制刀具先上升到末块加工好的导滑安装面(1)上方，再使刀具的摆角复位，并移动到起刀点。
10.根据权利要求9所述的一种斜楔模的等高导滑安装面的加工方法，其特征在于，当各个导滑安装面(1)加工完成后，刀具会沿着已加工完成的导滑安装面(1)的法向上升至程序安全高度，并将刀具的摆角复位，再通过机床的主轴头带动刀具回到起刀点。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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