基于ＪＤＰａｉｎｔ　Ｖ５．２０的車標(biāo)模具的開發(fā)與研究

王震宇　申如意

摘要 以FORD車標(biāo)模具設(shè)計(jì)為例,闡述了通過JDPaint V5.20軟件輔助進(jìn)行FORD車標(biāo)模具設(shè)計(jì)的過程,加工模具的刀路選擇。以及其之于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)所在。

關(guān)鍵詞 JDPaint V5.20;仿真;FORD車標(biāo);制造

中圖分類號(hào) TG76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1674-6708(2009)05-0036-03

0引言

綜合利用JDPaint V5.20軟件的CAD與CAM功能,在JDPaint V5.20平臺(tái)上設(shè)計(jì)FORD車標(biāo)模具并對(duì)其進(jìn)行數(shù)控編程,能夠大大提高模具設(shè)計(jì)與制造的效率和質(zhì)量。本文以FORD車標(biāo)模具為例,介紹基于JDPaint V5.20設(shè)計(jì)與制造的方法。

1模具的設(shè)計(jì)

基于JDPaint V5.20的FORD車標(biāo)模具設(shè)計(jì)的主要流程是:在JDPaint V5.20建模環(huán)境下導(dǎo)入FORD車標(biāo)圖形,確定合適的建模比例,通過二維曲線構(gòu)造、三維曲面構(gòu)造等功能,將模具構(gòu)建出來,在通過CAM模塊選擇合適的刀具路徑,最后完成FORD車標(biāo)的設(shè)計(jì)與制造。設(shè)計(jì)過程如下:

在JDPaint V5.20建模環(huán)境下導(dǎo)入FORD車標(biāo)圖形(如圖1),根據(jù)提供的二維圖,在JDPaint V5.20建模環(huán)境下靈活運(yùn)用各種建模命令,創(chuàng)建出FORD車標(biāo)的二維模型(如圖2所示)。根據(jù)FORD車標(biāo)模具的制品外形要求,需要通過曲面拉伸功能將二維曲線從底面拉伸從而形成一個(gè)可以被截平面的三維曲面,拉伸距離15mm(如圖3)。

在JDPaint V5.20建模環(huán)境中創(chuàng)建一個(gè)50x30x5的凸半橢球,運(yùn)用運(yùn)算、裁減面等功能,完成橢球截面FORD字體的創(chuàng)建,如圖4、圖5、圖6所示。

通過分析FORD車標(biāo)模具二維圖(圖1)可以看出,FORD車標(biāo)模具的外輪廓是由橢圓輪廓線和橢球截面掃瓊制出。這樣在XY平面內(nèi)繪制130x80的橢圓,在XZ平面內(nèi)繪制50x30的1/4橢球截面線如圖7。利用曲面掃瓊功能即可得到如圖8所示的芯鐵模型。

利用文字功能編寫出外輪廓上的文字,轉(zhuǎn)換成圖形后排列在FORD車標(biāo)的外輪廓上,如圖9、圖10。完成FORD車標(biāo)模具的設(shè)計(jì)。

2FORD車標(biāo)模具刀具路徑的選擇

如圖10為FORD車標(biāo)模具待加工的輪廓曲面,曲面內(nèi)包含有FORD字型的凸臺(tái),凸臺(tái)面與零件表面相差3mm,加工深度5mm。根據(jù)圖示要求,生成銑型腔加工刀具路徑。

分析:由于曲面內(nèi)含有凸臺(tái),采用分層區(qū)域粗雕刻加工方式與等高外型精加工方式相結(jié)合進(jìn)行加工較為合適。為了提高加工效率,本例首先采用大直徑的刀具(D6mm)進(jìn)行凸臺(tái)加工,然后選用小直徑刀具(D2mm),用殘料加工方式處理殘留余量。這樣既保證了加工零件的加工尺寸精度,同時(shí)也提高了加工效率。精加工中選用2mm的球刀和0.3mm的錐度刀完成對(duì)曲面和字體的加工。

2.1分層區(qū)域粗加工(如圖11)

1)單擊Toolpaths/pocket項(xiàng);

2)系統(tǒng)提示Select face1,選擇曲面;

3)選擇Done。

2.2設(shè)置刀具參數(shù)(圖12)

1)在刀具陳列區(qū)中,右擊鼠標(biāo),彈出選項(xiàng)菜單;

2)選擇Get tool library;

3)選擇一把直徑為6mm的立式端銑刀,點(diǎn)擊“OK”。

2.3設(shè)置銑曲面參數(shù)(圖13)

1)加工類型:Island facing;

2)安全高度(clearance):0mm;

3)刀具退回高度(Retract):10.0mm;

4)進(jìn)給高度(Top of stock):0.5mm;

5)切削深度(Depth):-6.0mm;

6)選擇Depth cuts按鈕;

7)完成圖13所示的切削深度對(duì)話框設(shè)置的相應(yīng)參數(shù)。

2.4銑曲面精加工參數(shù)設(shè)置(如圖14)

1)選擇等高外型精加工方式;

2)路徑間距0.06mm,重疊率97%;

3)進(jìn)刀方式——關(guān)閉;

4)刀具幾何形狀2mm球刀;

5)選擇走刀方向順銑優(yōu)先,輪廓排序從內(nèi)向外;

6)選擇在所有粗加工完成后,執(zhí)行精加工;

7)選擇OK完成曲面加工刀具路徑設(shè)置。

2.5雕刻字加工參數(shù)的設(shè)置(圖15)

1)選擇單線雕刻加工方式;

2)雕刻深度1mm;

3)進(jìn)刀方式——關(guān)閉;

4)刀具幾何形狀0.3mm錐刀;

5)選擇走刀方向順銑優(yōu)先,輪廓排序從內(nèi)向外;

6)選擇OK完成雕刻字加工刀具路徑設(shè)置。

2.6模擬加工

以上工作完成后,我們可以利用JDPaint V5.20仿真功能進(jìn)行模擬加工,模擬加工效果如圖16所示。

3結(jié)論

傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)完全依靠設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)者的要求較高并且效率低下不易修改。采用JDPaint V5.20軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì),只需根據(jù)樣件或產(chǎn)品圖紙建立產(chǎn)品制件的三維模型,利用JDPaint V5.20軟件的強(qiáng)大功能,就可以完成設(shè)計(jì)內(nèi)容并且創(chuàng)建出來的模具與產(chǎn)品材料的參數(shù)相關(guān)。這樣模具設(shè)計(jì)變得快捷、容易、修改簡(jiǎn)單。利用JDPaint V5.20軟件建立的模具三維模型,可以交互式地模擬演示材料按數(shù)控刀軌數(shù)據(jù)被去除的過程,可迅速自動(dòng)生成數(shù)控代碼,縮短編程人員的編程時(shí)間,提高程序的正確性和安全性,降低生產(chǎn)成本,提高工作效率。圖16為在JDPaint V5.20軟件中仿真加工的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]李海連.基于PRO/E的橡膠護(hù)套模具設(shè)計(jì)與制造[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2009(3).??

[2]滕汶.MasterCAM-NC銑槽加工刀具路徑的生成[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化,2004(6).