WorkNC在冲压模具加工中的优势探讨

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随着汽车工业的加速发展，无人化加工技术在冲压模具生产上得以深入实施，而开展无人化加工的要点是编制适应无人化生产所需的NC程序，程序既要保证安全，又不能牺牲了效率。有经验的编程人员都知道，程序质量的高低重在规划，而规划时，选用何种软件进行编程又是最为重要的。

经过几年的摸索，我们充分挖掘出worknc软件在冲压模具加工中的优势，并应用在实际生产中。WorkNC软件主要有以下几大优点。

（1）大型工件的等高型面开粗。WorkNC无论锻件还是铸件均可轻易实现层切粗加工。选用Φ 63R 8刀具，设置参数层切1mm，步距40mm，所做程序如图1所示。层深浅保证了程序的安全性，大步距保证了效率；同时因切削力很小，也很好地保护了机床；体现在无人化上的是解放了机床操作者，操作人员不需要盯着机床。

（2）小块锻件的型面开粗（图2）。我们如使用32平刀加工，刀具不能直接在工件上扎刀，使用很多软件所做的层切程序，每加工完一层都要提刀一次，并且要移到锻件外部重新落刀加工。这样大大增加了程序的空跑时间，降低了效率；同时无法使用毛坯继承进行二次开粗，无法加工到位，造成后序加工前余量不均匀。

如果使用WorkNC软件做小锻件的拿料程序，编制程序时保证毛坯完全覆盖工件，参数中的连接距离足够大，加工方式为“环绕”，进刀设为“垂直”，即可做出如图3所示的程序。程序中，整个粗加工拿量只有一次进刀，中间每加工完一层都会自动螺旋切入下一层，加工很平顺，又省掉了提刀空跑的时间，这样的程序既安全，又提高了效率。同时WorkNC可根据残留毛坯情况，增加30球刀的二次开粗程序，如图4所示，使加工更到位，保证了后续的余量均匀。

（3）型面精加工。型状复杂的模具型面，传统编程通常采用延型45°走刀，这种方式编程简单，可以说是一种粗放的编程方式，加工时不会有接刀痕，但也正是因为没有接刀痕，而掩盖了型面的加工不到位。并且，加工时因立面陡峭，为了迁就刀具侧刃磨损，就要把走刀速度降低至少一半以上，无形中降低了数控加工效率，同时也增加了刀片的更换次数，增加了制造成本。

使用WorkNC软件编程引入了驱动线，使用驱动线控制刀轨，可使其按照我们预想的走刀方式来加工。将型面上的每一处比较陡的立面都用边界提取出来，最好在R 弧中心处搭接边界，以防止局部加工不够光顺，将做好的立面区域边界和平缓区域边界分别导入WorkNC加工模块，同时在立面区域边界上提取出延型的那一段曲线，作为驱动线导入。立面区域采用WorkNC的3D沿面方式，选择相应的边界和驱动线，便可做出从高到低，光顺的加工程序，如图4所示。而平缓区域采用WorkNC的投影精加工，选择相应的边界，最好平行于件长方向的坐标轴加工，以利于减少机床的合理减速次数，提高效率，也考虑机床在两轴联动时，精度更高。

（4）型面的小刀清根程序。由于小刀的刀长都比较短，型面起伏大的型面常有刀具无法达到的地方，这就需要把较深地方的程序，单独划分出来，通常这种划分是很困难的。一般根据边界划分，但都不太合理，所以这种清根都放弃无人化，由操作者自己根据现场情况决定。

在WorkNC软件中，引入了刀具碰撞检测功能，只需要将实际的机床头及卡头参数选入数据库，再选好刀具，设好刀长，分别利用选项，保存没有碰撞的区域，计算出无干涉的安全刀轨，这部分程序即可实现无人化加工。再利用选项保存碰撞的区域，计算出干涉的刀轨，刀轨干涉的程序需要人为干预，不能实现无人化加工，这样就最大限度地减少了操作者对程序的干预工作量（图5、图6）。

（5）轮廓的加工。型面的粗加工实现层切以后，工厂越来越希望能一次上机床实现全部内容的加工，而轮廓的粗加工，切削力大，会影响机床精度，还需要放到粗加工机床上来完成。W o r k N C做轮廓程序可实现三维层切，如图7所示，可精确设定每一层的切削量，做到小吃刀快进给，使用程序完全可以在精加工机床上应用（图7）。

（6）凹模套孔加工。以前做的凹模套孔程序，实际是使用的螺旋进刀代替加工刀轨，程序的每层下降深度，都要通过人为数圈来判断，非常麻烦，碰上孔多的零件，编程效率就会很低。使用WorkNC的切线加工功法，设置好进刀点后，便能做出精确控制每层切深的程序，如图8所示，孔越多，WorkNC的优势越明显。

结论：WorkNC软件的引入改变了我们的编程加工方式，还有很多加工功法没有被利用起来，我们将会继续探索应用。

本文基于家具行业的特点及研发需求，阐述了SolidWorks三维数字化平台如何结合家具行业特性，打造基于家具行业产品设计研发管理一体化平台，实现三维数字化平台基于家具行业的典型应用。希望为家具行业实施产品设计研发管理平台提供借鉴。