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高速铣削加工技术在汽车模具制造中的应用（下）

3模具加工的自动控制

只有建立从产品设计、工艺规划、数控编程到铣削加工的全局观念，也即CAD/CAM技术集成一体，才能够为五轴联动铣削自由表面提供适宜的实现途径。拥有五轴联动机床的模具制造厂家，对单单只采用CAM技术的做法提出了批评。在实践中可以发现，汽车制造配套厂家有一小部分工作，是直接利用CAD数据经由数控铣削完成。而大部分的工件几重庆何数据，还是由客户以仿型样件或设计模型的形式提供。不几年前，汽车工业开始要求完以致于产能严重多余和利润率大幅度降落全放弃使用样件和模型来制造模具，尽管这一目标短时间内不容易实现。

与仿型铣削平均加工精度为0.6mm相比，数控铣削加工精度较高，可以控制在0.2mm以内。淘汰仿型加工和模具涂色配刮，还可以防止产生累积误差。例如单是温度的变化，就能够在大的样件上造成大于0.1mm的尺寸变动。再如当成品模型或其零件损坏后不可修复需要更换时，对连接表面的加工精度要求在如何选择出优良的实验机5 m之内，只能通过直接数控铣削获得。实际经验表明，这样生成的表面，需要的人工后加工工作量可以减少50%。这些实在的优点，对于模具制造具有决定性意义。因此，越来越多厂家完全直接应用数字控制技术，来制造全部模具。

经过努力开发，象三轴联动数控一样，在现代模具制造中五轴联动NC系统也允许操作者通过控2015年4月28日制台旋钮让机床超速进给，以便尽可能提高刀具的移动速度。面对用户的抱怨，即经由CAD数据、CAM处理器、NC处理器和后处理器正常生成NC加工程序时，后继和补偿所需的数据在机床控制系统中已经不复存在，控制系统制造厂家正在改变方法，把全部CAD数据直接传送到CNC系统中提供利用。这样一来，尽管NC加工程序中并未包含例如同切削点法向矢量有关的信息数据，NC系统仍然能够进行三维的刀具补偿。此外，还允许直接在机床旁方便地改变铁艺例如加工策略、刀路、使用的刀具、工件位置等工艺内容。仅仅这一项技术改进，可以成倍提高数控加工整个过程的运行速度。

针对NC编程语言影响过程运行的速度和精度的问题，有制造厂家把改进目标放到要让NC系统能够较为直接地处理曲面的CAD描述上，也即不经过NC编程语言中间搭桥。其结果，使NC系统处理程序块的正常时间降低到2ms，最短时间可达到0.5ms。这样一来，NC系统的速度不再是瓶颈，需要拖带沉重工件即汽车模具的进给驱动系统转而变为薄弱环节。

由于CAD数据经常存在缺陷或不完整，还有NC系统制造厂家便想方设法方便用户介入CAM过程，去发现和修正不正确的数据，但刀具补偿还是由NC系统完成数控铣床。此时除了补偿刀具长度，还可以在狭小的公差范围内补偿小的、重磨的刀具的半径，并传动轴且不需要改编刀路。以上这些制造厂家目前提供的NC系统，都可以对五轴联动铣削加工补偿刀具长度和工件位置。

另外，对模具制造具有重要意义的速度预控制(前瞻)功能，已经成为现代CNC系统的一个标准特征。这一功能的设立，可以使NC系统预先处理多个即将到来的程序块，以便进给加速度和刀路速度与被铣削的工件轮廓相适应，不让进给速度在每一程序块终结时降低到零。在模具制造中常见的自由表面，往往要求加工时密布中间插值点，这时利用前瞻功能可以控制机床产生平滑的轨迹运动，同时保持很高的刀路速度。有制造厂家进一步开发成功具有适应前瞻功能的NC系统，能够在运行过程中作机床误差补偿。另一方面，由于需要的计算量太大，目前机床控制系统还不能够通过计算发现加工干涉情况，需要在今后继续努力改进。

4结束语

五轴联动高速铣削加工技术在汽车模具制造中应用日益广泛，推动了汽车模具制造的发展。应用五轴铣削加工需要注意到适用的工件形状、有利的加工方案和合适的刀具。只有通过综合运用计算机辅助设计/计算机辅助制造技术，尤其需要努力加强机床计算机数控系统的功能，才能够充分发挥五轴高速铣削加工的优点而取得成效。