關鍵詞：模具型面+刀軸方向+加工區(qū)域+五軸加工
中圖分類號：TG76+文獻標識碼：A+文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0070-01
在機械設備的模具的加工制造工作中，像汽車掩蓋見這樣的外形復雜、尺寸變化大、外表質(zhì)量請求高的產(chǎn)品，為保證加工模具型號契合設計請求，制造廠家常常會運用定位五軸的加工辦法。應用這一工藝停止加工實踐上就是將曲面的加工區(qū)域以近似平面加工的方式停止加工。在工作中，經(jīng)過調(diào)整刀軸的角度，使加工過程中的切削速率等于零，使產(chǎn)品契合請求，這種辦法在實踐工作中是可行的。而調(diào)整好刀軸的方向就成為這一工藝的關鍵環(huán)節(jié)。
1+刀軸方向優(yōu)化流程
定位五軸加工的技術理念是將加工區(qū)域看作一個契合請求的操作平面，調(diào)整刀軸的方向使之契合加工質(zhì)量請求停止操作的過程。而刀軸的方向肯定需求根據(jù)發(fā)明出的假想平面所包含的法矢方向和刀軸傾角。關于外形復雜的模具是不可能一次性的加工完成的，在加工中需求依據(jù)設計請求將模具劃分紅若干個加工區(qū)域。對刀軸方向停止優(yōu)化的前提是綜合加工資料和刀具資料的詳細要素，選擇最為合適的刀軸傾角。為此我們在總堅固際加工經(jīng)歷的根底上制定出對刀軸方向停止優(yōu)化的流程圖（如圖1所示）。首先，在停止模具的加工之前需求對模具特性停止剖析，設定加工型面。其次，以最優(yōu)平面想象劃定加工區(qū)域。再次，是依據(jù)區(qū)域設計出最優(yōu)的刀軸方向。最后，停止儀器的數(shù)控編程工作，其他區(qū)域同樣依照這樣的工作流程完成加工。其中刀軸傾角的優(yōu)化選擇和加工區(qū)域的劃定是完成模具的技術關鍵點。
2+型面定位五軸加工刀軸方向優(yōu)化的技術措施
2.1+對刀軸傾角的優(yōu)化
2.1.1+優(yōu)化刀軸傾角進步切削效果
加工區(qū)域的位置的曲面法矢同刀軸方向之間構成的夾角構成了刀軸傾角，經(jīng)過理論證明，刀軸傾角對刀具切削過程中的平穩(wěn)性和磨損水平有很大的影響。出于保證面五軸加工方式的加工質(zhì)量，我們應當對刀軸傾角和刀具切削性之間的關系停止認真剖析，使模具切削面法矢和刀軸方向之間構成的夾角得到優(yōu)化，這是完成刀軸方向優(yōu)化的先決條件。
2.1.2+對刀軸傾角停止優(yōu)化的措施
為了保證刀軸傾角的優(yōu)化效果，我們需求將與加工誤差和刀具運用年限有關的切削力和溫度作為研討剖析的對象。論證的辦法包括理論剖析、實驗考證和有限元模仿等，從完成刀軸傾角的優(yōu)化。
同其他的物理、化學實驗不同，五軸加工的工序復雜、需求投入很多的人力和物力、而且有效數(shù)據(jù)獲取艱難，關于探究加工模具切削過程中的各項物理變化規(guī)律是很有明顯的效果的。所以，僅僅依托實踐操作實驗效率極慢。理論剖析的先決條件是需求樹立精確的切削過程的數(shù)據(jù)模型，而模型樹立必需以大量的實踐實驗為根底，同樣是費時費力。
所以，我們應當將現(xiàn)代計算機模仿技術引入研討中，現(xiàn)有的有限元模仿技術克制了傳統(tǒng)的實體實驗的弊端，免去了實踐操作的耗費，而采用計算機模仿切削過程的辦法，明晰的模仿出在切削過程中各種應力和溫度的變化趨向，這是停止刀軸方向優(yōu)化研討的有效方法。
在計算機切削加工有限元模仿實驗中，
第一步，樹立起能夠反映出加工資料應力、應變率和加工當中溫度變化規(guī)律的數(shù)據(jù)模型；
第二步，針對加工過程中各種力學的變化狀況樹立起描繪模型；
第三步，需求在理想狀態(tài)下將外形復雜的切削區(qū)域劃分紅若干個局部，采用有限形態(tài)的參數(shù)方式表現(xiàn)出來，樹立起切削加工程序的力學仿真模型；
第四步，是在不時的演化實驗過程中對模型停止校正，使其愈加接近實踐加工過程。這是運用有限元模仿實驗對刀軸傾角停止優(yōu)化的措施，但是由于加工過程中，模具外形千差萬別，刀軸傾角也會隨之變化，因而模仿實驗所得結(jié)果僅能在一定范圍內(nèi)有效。
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2.2+加工區(qū)域的劃定
關于外形復雜的模具需求劃定不同的加工區(qū)域，這樣可以防止零切速度不時發(fā)作變化，確保刀軸傾角一直處于最佳位置。合理的劃定加工區(qū)域是獲得理想的加工效果的保證。但需留意，加工區(qū)域不能劃分太細，這樣會增加數(shù)控機床的操作程序，而且接刀點太多也會影響加工模具外表的質(zhì)量。
詳細的優(yōu)化措施是將模具的整體的型面劃分紅點，密度要平均，同時測算出各點的法向矢量；經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡聚類的功用，測算出法向矢量同最優(yōu)的刀軸傾角之間的最小誤差的步距，經(jīng)過各點的銜接劃定區(qū)域。
3+結(jié)語
綜上所述，關于模具型面定位五軸加工刀軸方向的優(yōu)化研討應以現(xiàn)代計算機模仿技術為根底。克制傳統(tǒng)實驗辦法的缺乏，采用科學的剖析辦法，對刀軸傾角停止優(yōu)化設計，合理的劃分加工區(qū)域，保證加工的質(zhì)量和效率。
