基于PowerMill 5轴策略的汽车储物箱动模板加工工艺探讨
基于powermillPDC石油钻头本体的五轴联动数控加工的应用
基于powermillPDC石油钻头本体的五轴联动数控加工的应用作者：王如军来源：《科技创新导报》2019年第36期摘; ;要：分析PDC石油钻头本体的五轴联动数控加工工艺，通过合理选择powermill软件的加工策略，设置合理的刀轴控制方式，运用3轴加工，3+2轴加工和五轴联动方法生成程序，经后处理产生NC代码，通过五轴加工中心进行产品加工，尤其在钻头切削刃上部的半精加工和精加工采用SWARF加工策略，大大缩短了加工时间，提高生产效益。
关键词：石油钻头; 五轴联动; SWARF加工PDC（Polycrystalline Diamond Compact 聚晶金刚石复合片）石油钻头属于结构形状比较复杂的孔加工工具，其形状比较特殊，石油钻头本体的每个切削刃有许多镶嵌金刚石的盲孔，钻头依靠这些金刚石刀片进行切削，此款钻头较前期的钻头有所改进，其在金刚石刀片的根部增加支撑，改善钻头的受力，钻头的应力分布，从而大大改善钻头的寿命。
传统的三轴数控加工很难满足此类零件的加工要求，且工艺复杂，加工时间长，难以保证产品质量和时效性。
而五轴联动的数控加工，可在一次装夹的情况下，加工五个面，在直纹面和斜面时利用刀具的侧刃和底刃进行加工，提高了加工效率和质量，大大缩短产品制造周期。
1; 工艺分析石油钻头的本体最大外形尺寸为248mm×293mm，曲面较多，局部最小半径4mm，而且钻头根部的拔模角为负值，孔的轴向都不一样。
根据以上情况，机床选用DMG五轴加工中心DMU50。
该机床性能稳定，其机床精度是0.005mm。
该机床工作参数为：X轴行程范围为-450～0mm;Y轴行程范围为-580～0mm;Z轴行程范围为-480～0mm;B轴行程范围为-5～110°;C轴行程范围为0～360;最高转速16000r/mm，满足产品质量的要求。
由于钻头上有许多孔，在粗加工时，这些孔会生成刀具轨迹，会减慢机床的速度，故在加工孔前将孔全部补全。
PowerMILL五轴加工后处理制作的研究
PowerMILL五轴加工后处理制作的研究洪超（江苏科技大学工程训练中心，江苏省镇江市212000）摘要：研究后处理的主要作用和五轴数控机床的结构、特性。
针对PowerMILL软件PostProcessor后处理模块，以固定龙门摇篮式五轴机床为例，在标准后处理文件基础上，详细介绍了五轴后处理文件的修改、定制方法和创建mach3系统五轴后处理的过程。
关键词：五轴机床；后处理；PowerMILL1引言随着产品的几何设计越来越复杂，尤其是航空、航天、模具以及流体机械相关的重要零部件，都需要五轴CNC机床加工，这类零件的加工要求刀具矢量方向与加工面方向一致，这样数控机床除了平动坐标轴以外，还应有旋转运动坐标轴。
与三轴加工相比较，五轴数控加工有其自身的特点：明显地提高了加工效率；改善了加工表面质量与准确度；加工对象广泛等。
但与此同时，五轴数控机床在加工时的实际运动情况比三轴加工要复杂得多。
由于五轴机床种类、结构和参数不同，自动编程软件多样，造成了后处理不能通用，给五轴机床的普及带来很大困难。
本文介绍利用PowerMILL软件自带后处理模块，研编摇篮式五轴后处理的方法。
2后置处理的作用和任务在数控程序的编制过程中，利用CAM软件根据走刀方式、刀具和切削用量等设置计算刀具轨迹的过程称为前置处理。
为了简化系统软件以及使前置处理具有更强的通用性，一般在前置处理时，都不考虑机床的实际结构类型及数控系统的编程指令格式。
因此，要获取数控机床能够识别的NC程序代码，就必须将软件中所得到的刀具轨迹转化为所用数控机床的NC程序代码，这个过程即为后置处理。
后置处理的任务是根据具体机床的运动结构和控制指令格式,将前置处理计算出的刀位数据转换成机床各轴的运动数据，并按其控制指令的格式进行转换，生成数控机床的加工程序。
后置处理是联系CAD/CAM 技术与数控加工的纽带，是编制数控程序的核心技术之一，也是数控加工技术中的关键组成部分。
PowerMILL五轴编程功能探讨及 PowerMILL5.0新功能
PowerMILL五轴编程功能探讨及 PowerMILL5.0新功能翟万略
【期刊名称】《制造技术与机床》
【年(卷),期】2004(000)001
【摘要】阐述了Delcam'power solution软件的加工模块PowerMHL的5轴加工的主要功能及其特点,介绍了使用Delcam软件在5轴(3+2)加工、连续5轴加工、高速加工应用领域以及在多轴编程方面的一些经验及PowerMILL5.0新功能.【总页数】4页(P70-73)
【作者】翟万略
【作者单位】Delcam(中国)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH16
【相关文献】
1.PowerMILL 6.0最新功能预览 [J], 翟万略
2.PowerMILL 8 SP1正式发布——更新功能介绍 [J], 无
3.五轴联动数控铣床与PowerMill在模具加工中的应用探讨 [J], 刘仕文
4.PowerMILL 6.0最新功能预览 [J], 翟万略
5.PowerMILL 7．0的新功能 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于PowerMILL的涡轮增压叶轮五轴加工初探
基于PowerMILL的涡轮增压叶轮五轴加工初探作者：张鹏来源：《中国新技术新产品》2019年第08期摘要：涡轮增压叶轮的加工一直是机加工中的难题。
为了加工出合格的叶轮，人们想出了很多的办法，由最初的铸造成形后再修光，后来采用石蜡法精密铸造，还有电火花特种加工等方法，但这些方法不是加工效率低下，就是精度或产品力学性能不佳，直到五轴数控加工技术发展成熟，开始应用到叶轮加工中，上述问题才得到了根本的解决。
该文对涡轮增压叶轮的加工工艺流程进行了简单分析，并对使用PowerMILL软件进行涡轮增压叶轮的五轴铣削加工基本设置进行了介绍。
关键词：PowerMILL；叶轮；五轴加工中图分类号：TG659 文献标志码：A叶轮类零件是机械装备行业重要的典型零件，在能源动力、航空航天、石油化工、冶金等领域应用广泛。
1 叶轮加工基本加工工艺流程分析整体叶轮的加工一直是机加工中的难题。
整体叶轮的毛坯形状一般是圆柱体的锻件，经过车削后成形为近似锥台状，这样在2个叶片之间就有大量的材料需要去除。
另外为了使叶轮满足气动性的要求，叶片常采用大扭角、根部变圆角的结构，这也给叶轮的加工增加了难度。
加工困难的地方还包括：加工槽道较窄，叶片相对较长，刚度较低，属于薄壁类零件，加工过程极易变形；相邻叶片空间极小，在清角加工时刀具直径较小，刀具容易折断；叶片扭曲严重，加工时极易产生干涉等。
根据叶轮的几何结构特征和使用要求，现在的基本加工工艺流程是：1）在锻铝材料上先车削加工回转体的基本形状。
（数控车床完成本工序）；2）粗加工流道部分（五轴加工中心完成本工序）；3）精加工流道部分（五轴加工中心完成本工序）；4）叶片精加工（五轴加工中心完成本工序）2 叶轮五轴铣削加工编程基本设置（基于PowerMILL软件）2.1 铣削模型的处理在PowerMILL自动编程软件中，要使用针对整体叶轮的加工模块，首先需要了解其对叶轮加工的一些定义。
1）轮毂：指叶轮轮毂曲面。
基于Powermill数控五轴编程探索
2014. 21基于 Powermill 数控五轴编程探索王小刚（扬州工业职业技术学院，江苏 扬州 225127）摘 要： 归纳了五轴数控编程特点，结合工程实践，运用 Powermill 软件进行零件加工粗、精策略的选择生成刀轨。
关键词： 五轴编程；加工策略；Powermill 软件优 秀 的 数 控 程 序 是 实 现 五 轴 优 秀 加 工 特 点 的 重 要 条 件 ， 开展数控五轴编程实践意义重大。
数 控 编 程 时 应 首 先 要 注 意 加工方法的安全性和有效性； 其次 刀 轨 直 接 影 响 加 工 质 量 和 机 床 主 轴 等 零 件 的 寿 命 ， 因 此 应 当 保 证 刀 具 轨 迹 光 滑 平 稳 ； 最后刀具载荷直接影响刀具的寿命， 要尽量使刀具载荷均匀。
五轴加工 CAM 编程系统应具有很高的计算速度、 较强的插补 功能、 全程自动过切检查及处理能 力 、 自 动 刀 柄 与 夹 具 干 涉 检查、 进给率优化处理功能、 刀具 轨 迹 编 辑 优 化 功 能 、 加 工 残 余 分 析 功 能 等 。
比 较 成 熟 适 用 于 五 轴 加 工 编 程 的 有 美 国EDS 公 司 UnigraphicsNX 、 英 国 DelCAM 公 司 的 Powermill 、 以色 列 的 Cimatron 软 件 。
现 结 合 英 国 DelCAM 公 司 的 Powermill 对五轴编程进行实践分析。
1 五轴编程特点相对于三轴加工编程， 五 轴 数 控 编 程 主 要 体 现 为 编 程 难 度增加、 后处理复杂。
编程难度增 加 ， 三 轴 加 工 中 心 在 加 工 时， 刀轴方向是不会改变的， 运动 方 式 也 有 限 ， 编 程 相 对 简 单； 五轴加工时刀具和工件的相互 位 置 在 加 工 过 程 中 随 时 调 整， 刀轴方向不断改变， 要注意干涉。
PowerMILL在汽车覆盖件模具数控加工中的应用
Power MILL在汽车覆盖件模具数控加工中的应用摘要：在汽车覆盖件模具生产中，成形工艺是一个非常关键的环节。
本文主要阐述了以 Power MILL为核心的汽车覆盖件模具的数控编程过程，并着重论述了其加工思想和优化刀具轨迹的经验与方法。
最后，以汽车后裙内板拉深凹模为实例，介绍了 Power MILL在汽车外罩模具数控加工中的应用。
关键词：Power MIL；覆盖件模具；数控编程汽车覆盖件模具是一种大型汽车覆盖件，它具有工作型面复杂、自由曲面多、加工精度高、成本高等特点。
近年来，由于汽车模型的更新率不断提高，模具的制造周期也在不断的缩短。
已经成为当今模具企业面临的一个重要课题。
以某汽车后裙内板覆盖件模具为实例，介绍了运用 Power MILL软件进行汽车外罩模具设计的具体步骤与方法。
一、 Power MILL软件的开发与实现Power MILL是英国德尔康公司开发的一款高质量的3D加工软件，该软件拥有多种加工策略、高效的防冲断、防过切等功能，以及以工艺知识为基础的模版库，满足了高质量、安全、高效生产的需要。
在 Power MILL平台上进行汽车外罩模具的数控编程，其工作流程如下。
（一）模型的输入和分析在 Power MILL中使用的数字模型通常是从 UG，CATIA等软件中得到的。
在程序编制之前，将覆盖件模具的数模输入到 Power MILL中，之后利用计算等方法，得到凹面半径等数据。
以便进行工艺设计。
（二）加工座标的确定覆盖件模型的建立主要以车身座标系为基础，而覆盖件的模具设计则是以模架为基础。
为了方便在模具制造过程中进行定位和校正，采用 Power MILL程序的加工坐标系统可以直接选择模具座标系。
（三）建造基础设施坯料是形成刀痕的重要依据。
汽车覆盖件的毛坯尺寸分布不均匀，如陡峭面、局部镶块、刀具磨损严重等，其切削陡度较大，若在较大的区域进行大面积的粗加工，会影响切削稳定性。
因而在程序编制之前，必须先确定一个能反映实际陡度信息的坯料。
基于powermill的五轴加工项目化教学设计
ｄｏｉ:１０.１６５７６ / ｊ.ｃｎｋｉ.１００７－４４１４.２０１９.０５.０５９
基于 ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ 的五轴加工项目化教学设计
ａｘｉｓ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｗａｓ ｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒꎻ ｔｈｅｎ ｆｉｖｅ－ａｘｉｓ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗａｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ. Ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｆｉｖｅ － ａｘｉｓ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｗａｓ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｖｅ － ａｘｉｓ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ
(１.Ｘｉｎｇｌｉｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｎａｎｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｎａｎｔｏｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ ２２６０１９ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
２.Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｎａｎｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｎａｎｔｏｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ ２２６０１９ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ｆｉｖｅ －Ａｘｉｓ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ
ＧＵＯ Ｄｏｎｇ －ｊｕｎ １ꎬ２ ꎬ ＷＡＮＧ Ｊｉａｎ －ｂｏ ２ ꎬ ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ －ｙａｎ ２ ꎬ ＺＨＵ Ｙｉ －ｍｉｎ ２ ꎬ ＸＩＡＯ Ｌｏｎｇ －ｘｕｅ ２
２ 五轴数控加工及 ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ 介绍
出自工厂生产实际ꎬ学生能够身临其境地感悟实际生
五轴数控机床是一种精密机床ꎬ用于加工多方向
产中遇到的问题ꎬ增强学生解决问题能力ꎬ提高学习
Powermill在五轴机床上轮胎模具中的应用
Powermill在五轴机床上轮胎模具中的应用传统的立式加工中心三轴联动加工的应用是最为广泛的加工方式，刀具始终处于立式状态，球头铣刀切削点的切削速度无法得到优化处理，那么单纯的三轴立式加工已无法满足当今加工的飞速发展，所以5轴联动高速加工机床应境而生！五轴加工适用于复杂、工序多、精度要求高、需用多种类型普通机床和繁多刀具、工装，经过多次装夹和调整才能完成加工的具有适当批量的零件。
如：汽车的发动机缸体、变速箱体，机床的床头箱、主轴箱，柴油机缸体，齿轮泵壳体，轮胎，叶轮、螺旋桨、各种曲面成型模具等。
本文针对五轴加工技术的特点，论述了powerMill软件的五轴加工功能和五轴的刀路轨迹策略，通过轮胎模具加工为实例，来介绍五轴加工的具体应用及特点。
前言随着中国汽车工业的蓬勃发展，轮胎作为其中的一项重要环节，其地位受到了前所未有的重视;另一方面，在轮胎的制造过程中，无论是造型设计计算机化，还是新型复合材料及纳米技术的引进，都使得轮胎工业发生了巨大的变革。
在现阶段，轮胎模具加工企业只有不到1%的厂家使用4-5轴的加工中心，加上操作水平和对软硬件的认知度有限，远没有将效益发挥出来。
在轮胎模具加工中，花纹的尺寸和形状直接影响轮胎的工作性能，不仅能改善车辆行驶中与不同路面的接触特性，而且是车辆高速行驶的一项重要安全指标;中国正在全面发展高速公路，对轮胎也就提出了更高的技术要求。
所以国产轮胎模具如果不能突破由此造成的瓶颈，就很难适应市场的需要，势必被市场淘汰。
为了满足模具行业加工需求的不断发展和变化, DMG公司设计推出了很多类型的五轴机床。
一.五轴加工的主要优点是其能够通过一次装夹加工复杂的形状。
与多次装夹相比，五轴加工能够在很大程度上减少加工时间和夹具数量，提高生产效率。
而且，多次装夹过程中极易在拆装工件时产生装夹误差。
如图1所示图1另外，五轴加工一个重要的优点是其能够用较短的刀具进行加工，这是因为加工时摆头/转台可以缩短刀具和工件的距离且刀具可以基于工件面移动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
塑料制品产能高，许多塑件的成型周期都只有几 秒到几十秒，一分钟就可以制造数个塑件了。很多情 况下,同一类塑件都只开发1副模具，除非产品的订单 量特别大，才有必要开发多副模具。模具加工的夹具 一般都采用通用夹具，专用夹具会增加制造成本，同 时会延长加工工期。动模板尺寸很大,无法用虎钳装 夹，也无法用磁台吸着加工，因此采用通用性和灵活 性极强的压板装夹，如图4所示。动模板正面整个区 域基本上都要切削到，因此压板会干涉加工，为避免 夹具的干涉与碰撞,必须要分两次装夹，首次装夹时， 压板压在动模板长边的中间位置，先把动模板虎口位 置加工好，如图4a所示,待虎口位置加工完后,再把压 板移到虎口位置装夹，如图4b所示。移动压板时，要 对角拆装,亦即先拆掉首次装夹时对角的两个压板， 然后移到虎口位置装夹好后,再拆首次装夹时剩下的 一对压板,然后把它也移到虎口位置装夹好。这样的 装夹可保证工件不会移位,避免因为二次装夹而带来 的拖表找正及碰数分钟等辅助劳动,可有效提高工作 效率。
如图3所示，动模板的正面有：动模芯藏料框、3 个方向的滑块镶拼滑动结构、滑块压板安装槽、耐磨 板安装槽、分型面平衡块安装槽、顶针孔及各类螺纹 孔。动模板背面主要有冷却水道和弹簧沉孔。动模 板侧面主要有冷却水路的工艺孔以及水嘴螺纹孔。 动模板外形尺寸比较大:940x850x360mm,因此机床 的导轨误差、定位误差、重复定位误差、反向差值等都 会对动模板的制造精度产生严重的影响。
• 77 •
•模具制造技术•
工工序,有利于工件的装夹,工件的加工效率提高，以 降低制造成本。最主要的是要能保证塑件尺寸精度, 保证其成型质量,为市场提供可靠的塑件和良好的用 户体验。
2.1模架材料特性
模架材料多采用S50C黄牌钢，是模具行业最常 用的钢材之一，采用由电平炉或纯氧转炉炼钢法制造 的全静钢,具有进行组织均匀的特点。该钢含碳量m 0.4,耐磨性优良，延展性减少,淬火易变形和开裂,故 淬火极为重要，且回火后必须急冷，以避免发生回火 脆性。通过施行球化处理，可以改善这类碳钢的切屑 性能。该钢通常回火到硬度19-22HRC以后使用，以 增加其切削性能。在模具行业,黄牌钢多用来制造模 具的模板、拉板、支板、支撑柱、楔紧块、定位块等。黄 牌钢与其它的模具钢材相比,硬度不高,经球化后,具 有较佳的切削性能.切屑不易粘刀，不易形成积削瘤。 2.2动模板加工工艺分析
[Abstract] This paper analyzed the structural characteristics of the injection mold moving half
plate, starting from the cutting performance of the mold base material,used general fixture for secondary clamping,selected five-axis machining center,making use of PowerMill software's powerful programming function,comprehensive use of 3+2-axis processing and 5-axis processing, worked out the working procedure of moving half plate efficiently,checked the program,after mass production verification, the processing technology of moving half plate is reasonable. Key words： clamping; fixed-axis processing; 5-axis angle clearance; curved surface
关键词：装夹；定轴加工;5轴清角；曲面
中图分类号:TG659
பைடு நூலகம்
文献标识码:B
D0l：10.12147/ki.l671-3508.2019.09.021
Research on Processing Technology of Moving Half Plate for Automobile Storage Box Based on PowerMill 5-Axis Strategy
•模具制造技术•
基于PowerMill 5轴策略的汽车储物箱
动模板加工工艺探讨
古瑞兴 中山市技师学院（广东中山528400）
【摘要】分析了注射模动模板的结构特征,从模架材料的切削性能入手，采用通用夹具，进
行二次装夹。选用5轴加工中心，利用PowerMill软件强大的编程功能，综合运用3+2轴加
工及5轴加工，高效编制了动模板的加工程序，并对编制的程序进行校验。经量产校验，动 模板的加工工艺合理。
1汽车储物箱结构分析
汽车储物箱是客户使用频率极高的汽车功能零 件,其结构复杂，主要结构有：与仪表台装配的校链， 与仪表台锁扣锁合的锁具，限制储物箱打开范围的拉 板，与面板超声波振动熔接的加强筋群，以及储物箱 内箱体，如图1所示。储物箱的品质好坏，直接影响 到用户体验，因此必须要保证储物箱的品质良好。储 物箱的品质主要由其注射模决定，汽车储物箱的模具 3D图如图2所示。
汽车储物箱模具分定模侧和动模侧，定模侧主体 采用整体式结构,动模侧采用镶拼式结构,动模型芯、 滑块都采用镶块拼接,动模板是独立结构，由模架厂 采购。
图1汽车储物箱
《模具制造》2019年第9期
图2模具3D图
2动模板加工工艺分析
加工工艺的拟定要合理,加工工序的顺序要符合 加工的工艺要求。拟定的加工工艺应尽可能减少加
面的冷却水道深度接近1,000mm,普通的摇臂钻一则 行程不够；二则过于深的孔，难以排屑，无法适应加 工。因此要采用深孔钻加工，深孔钻加工孔精度高， 可以达到IT7级，中心线偏离小,效率高，中间不要退 刀，一次到位，长径比大,可达到l:250o顶针孔一般 采用普通铳床加工,待这些特征加工完后,再安排加 工中心加工工序。