基于轿车仪表盘模具型芯加工仿真和刀轨优化.pdf

(妄兰皇墅垄墨lI暑a墨尽l雹墨EEI冒E圃 基于VERICUT轿车仪表盘模具型芯加工仿真和刀轨优化 詹沛枝，阳 林．元宇鹏 (f-东工业大学机电工程学院，广东广州 510006) 摘要：在汽车研发过程中，汽车模具是形成汽车自主开发能力的关键环节之一。VERICUT软件是美国Cgtech公司开发的专为制造 业设计的CNC数控机床加工仿真和优化软件，是目前世界上最先进的数控模拟仿真系统。本文以轿车仪表盘模具型芯为例，详细 论述了VERICUT环境下数控加工仿真以及刀轨优化的完整过程，这对于当今大量的汽车模具的加工提供了有意义的参考。 关键词：VERICUT；汽车；模具；仿真：优化 中图分类号：U46 文献标识码：A 文章编号：1009—9492(2010)11—0042-04 1前言 2轿车仪表盘模具型芯仿真加工 汽车T业作为国民经济支柱产业的．其发展水平是评 2．1模具型芯的建模 价一个国家工业水平的重要标志之一。现代汽车工业竞争 在UG的建模模块中，根据零件的几何形状建立实体 日趋激烈，汽车换型时间不断缩短。汽车模具越来越复 模型。图1为轿车仪表盘模具型芯图。建立好模型之后转 杂，要想在竞争中取胜，在设计制造流程中引入先进的 入UG CAM模块进行刀轨编制及后置处理器的创建。 CAD／CAE／CAM技术、仿真优化技术显得尤为必要。 VERICUT是由美国Cgtech公司开发的数控加-丁仿真专用 软件．采用先进的三维显示及虚拟现实技术．对数控加工 过程的模拟达到了逼真的程度，比传统上的刀路轨迹仿真 更接近于实际加丁情况。同时，还具有对刀具轨迹进行验 证分析和优化功能，能够提高零件加工效率、缩短加工时 间和制造周期[1]。 本文以加工轿车仪表盘模具型芯为目标，利用UG CAM模块完成加工工艺方案的制定并生成刀路轨迹文件， 再开发的数控铣床ZXK一32B机床后置处理器，将刀轨数 图1 轿车仪表盘模具型芯图 据转换为机床控制器能够接受的NC代码程序；最后在 VERICUT系统中建立ZXK一32B数控铣床模型，将NC代 2．2生成刀路轨迹文件 码程序输入到该机床模型中进行仿真加工。接着优化 通过对模具图的形状和尺寸进行-T艺分析。综合考虑 ZXK一32B机床加工代码。使用Opti—Path模块根据切削 刀具转速、加工材料硬度、刀具材料硬度、进给量、加工 材料、机床参数、不同工艺阶段，给不同刀具添加不同 类型、ZXK一32B机床性能等多种因素，确定采用粗加工、 优化参数记录表；最终达到节约了27．5％的加工时间同时 半精加工和精加工的总工艺路线[引。然后安排加工工序． 使加工更为平稳的目标。最后为了验证仿真系统的可靠 选用加工刀具和其它加工参数，最后生成如图2所示刀具 性，将经过仿真检验和优化后的NC程序输入到ZXK一 路径。对创建好的加工操作进行刀轨确认后，即可生成．cls 32B机床进行实际加工。通过对比分析虚拟加t与实际加 刀轨文件。 工数据，证明了仿真系统能真实准确的反映工件实际的 2．3生成NC代码 加工情况． 生成的cls刀轨数据还不能直接传给机床．还必须利 收稿13期：2010