基于Sinumerik802Ds1系统的模具型腔数控加工研究.pdf

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模具制造技术
基于 Sinumerik802Ds1系统的模具型腔数控加工研究
陆宇立,陈学翔
河源职业技术学院机电工程学院(广东河源517000)
【摘要】 Sinumerik802Ds1系统是目前广泛应用于模具数控加エ领域的数控系统之一,本
文以该系统为基础对手机模具型腔数控加工程序工艺编制、机床后处理文件编写和零件
加工表面质量控制方面进行研究,可为同类型零件的数控加工提供参考。
关键词:手机型腔数控加工;后处理流程控制;加工表面质量控制
中图分类号:TP391.7;TG659文献标识码:B
Research for CNC Machining of Mold Cavity
Based on Sinumerik 802D sl Syst
eln
[Abstract Sinumerik 802D sl system is widely used in the field of CNC machining mold. This
paper is base on the research of the system used in CNC machining process compile for mobile
shone mold cavity, documents compiling of the post-processing for machine and quality control
of the Machining parts surface, it can provide a reference for the same type of CNC machining
Key words: CNC machining process for mobile phone mold cavity; process control of
post-processing; quality control of machining surface
1引言
PCU MCP TO模
Sinumerik802Ds1数控系统是西门子公司开发
个通道,1个方式组
可带4个进给轴+1个主轴
集CNC和PLC于一体的经济型控制系统。系统的特
操作面板
点是结构简单、体积小、可靠性高,近年来在国内经济
型数控铣床上有较广泛的使用。系统为手工编程提
供了丰富的编程指令,可以满足各种不同类型常规零
SINAMICS S120
件的加工需求。除了能正常运行G代码指令以外,西
驱动系统
1/O模块
门子系统还提供了大量模块化编程功能代码指令,提
高人机对话编程的效率。802Ds1系统采用
SIEMENS PCU210模块,最多控制轴数为4轴联动,可
交流伺服电机
交流主轴电机
以通过611U伺服驱动器带10V主轴模拟量输出,以
图1 Sinumerik802Ds1系统控制架构
驱动带模拟量输入的主轴驱动系统,如图1所示。加
工零件毛坯长宽高尺寸为160×120x50mm的718H材
质模具钢,型腔最大加工深度8.16mm,如图2所示。
2手机型腔加工程序工艺编制
(1)零件加工采用普通数控铣机床进行加工,受
到主轴最大转速为6,000转/min限制,在采用lmm以
下小直径刀具进行精加工时应适当减少刀具进给速
图2手机模具型腔
《模具制造》2013年第6期
71
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度和切削深度以免产生断刀现象。零件的加工程序模块进行开发,它可针对不同类型数控系统进行与之
采用UGNX4.0进行编制,平面铣使用FACE_ MILLING相适应的NC程序定制,后处理文件分别为tcl、pi和
子类型。型腔和二次粗加工采用 CAVITY MILL子类def3个文件,tcl为事件处理文件,def为定义后处理
型每层切深0.5mm,半精加工和精加工采用格式文件,pui用作记忆 Post Builder构建器的界面文
CONTOUR_AREA子类型,清角加工采用 FLOWCUT_件。UG的后处理机制采用事件驱动方式由后处理文
REF_TOOL子类型选择参考上一把刀具加工后的残件逐行扫描cls文件内的关键词,事件生成器按照关
留余量进行清角加工,加工工艺卡如表1所示。
键词调用事件处理器的相应处理方式,然后调用定义
表1手机型腔加工工艺卡
文件中的后处理格式进行输出,以获取适合不同数控
(m)」刀具类/主轴转速进给速度加工余条统格式的NC程序,如图4所示。
加工顺序「刀具直径
转/min)( mm/min)(mm)
Cs文件」「事件处理器d格式定义文件d
平面铣
平底刀2,500600
型腔粗加工
218462
平底刀2.500
1.000
0.3
事件生成器
UG/POST
机床NC程序
二次粗加工
平底刀3,00
800
二次粗加工
平底刀3500
0.2
图4UG后处理控制流程图
半精加工
球刀
3
0.1
3.2通过UG/ Post Builder定制后处理
半精加工
球刀
3,500
600
0.08
清角加工
球刀4.500
600
0.05
三轴联动数控铣机床各轴行程及基本技术参数
精加工
0.6
球刀
6,000
740
0
如表2所示。
精加工
0.6
球刀
6.000
5
0
表23轴数控铣机床各轴行程及基本参数
(2)使用UGNX40仿真功能对零件进行刀具路二X轴行程」00」主轴最大转速600转m
径轨迹模拟仿真,用手判断已完成编写的刀具路径的一轴行程「m是大快造进速度m
正确性以及是否存在过切、碰撞等危险,仿真后的结2轴行程
果如图3所示。
进入 Post Builde后处理软件可先将NC程序的输
出单位设置为公制、机床设置为3轴机床,控制系统设
置为 siemens数控系统,分别将机床X、Y和Z轴设置为
500mm、300m和300m,如图5所示。
Sinumerik802s1数控系统对NC代码结构与其它
数控系统有所不同,使用圆弧编程格式可用圆弧终点
坐标加IJ、K或圆弧半径格式,在圆弧半径表达格式
上不能识别类似法那科系统的R格式,如果NC程序
图3模拟仿真结果
里面需要使用终点坐标加圆弧半径的编程方式编程,
3后处理流程控制
圆弧的表示方式必须使用“CR=”格式。因此需要在
3.1后处理控制流程
“ Start of Program”下添加两个程序头运行流程,让后
UG后处理主要采用软件的 Post Builder构建器处理的NC程序头符合系统读人的要求。在" Circular
Move”下将原来R输出表达修改为“CR=”,让NC程序

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