散热器的离线编程应用

应用场景

散热器材质多为铝合金，属于典型的薄壁件，整体数控铣削加工而成。用户车间现有十多种数控机床，包括三轴数铣、四轴加工中心等。机床的操作系统包括 Fanuc、Syntec、Mitsubishi、Heindenhain 等。机床类型众多，控制器先进，原来的编程方式都是手工编程，明显已跟不上当代数控加工的发展。

典型问题

1.传统的手工编程，占机时间长，机床利用率偏低。

2.工件多为二维特征，用户只有 DWG 格式的图纸，没有 3D 模型，要求编程员具有较强的读图能力。

3.工件多采用压板螺栓装夹，刀具容易与夹具碰撞。

4.控制器多样，导致同一个工件放在不同机床上加工，需要手工修改原有的 NC 程序格式，这会花费大量时间，影响加工进度。

在没有三维模型的情况下，如何利用现有的二维图，快速高效地进行离线编程，成为解决上述问题的关键。

解决方案

以下图所示的散热器为例，分享一下在实际加工中的特点。工件材质为 6061 铝合金，散热片厚度为 4mm，高13mm。相邻两个散热片间隙为 5mm。圆圈内所示的槽深15mm，槽的一侧有45度斜面，如红线所示。产品局部示意图如下所示。

我们使用了 Mastercam 软件。因为，Mastercam 的动态加工技术和其他 2D 加工策略在同类软件中都是无可比拟的。在这个案例中，直接基于二维图进行铣削编程，无需进行三维建模。薄壁的编程是关键之处。对于 5mm 宽、13mm 深的间隙，选择传统的 5mm 立铣刀进行轴向分层加工是一个办法。但其缺陷是刀具随时处于满刀切削状态，负载较大，每层吃刀量小，进给速度无法提高，加工周期长。另外，由于满刀加工，每把刀的底部磨损很快，刀具利用率低。我们选择动态剥铣策略进行粗加工，使用 3mm CoroMill Plura 整体硬质合金立铣刀。轴向切深达到 8mm，每条间隙的加工时间缩短为 3min 之内。见下图。

下图中，红色曲线所示的 45° 斜面，无需曲面建模，可以选择直纹面线框加工策略，基于上下两条二维线框直接编程，采用 10mm 立铣刀加工。

所有刀路创建完成之后，还有一步很重要的操作，即实体切削仿真。通过这个功能，可以很直观地看到加工完的模型效果。见下图。

最后，通过 Mastercam 的后处理器，能够很快生成符合机床特性的 NC 程序。编程员只需要在 CAM 软件中对模型进行刀路编程即可，后处理器自动将刀路转化为适应不同机床的 NC 程序。见下图。

总结

Mastercam 的高效铣削方案，使基于二维图纸的编程，彻底摆脱了繁琐的人工计算，并且依靠强大的切削模拟与余量验证功能，为产品加工提供了安全与质量保障。

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本文转自 Mastercam 中国大陆工业代理商：北京钦盟科技有限责任公司

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北京钦盟科技有限责任公司是业内知名的高技术企业。致力于在数控编程、测量检测、逆向工程、信息集成等方面，为企业提供先进的技术和工具。公司与多家国际知名企业有密切的合作，并授权代理其产品。这包括 CNC Software,Inc. 公司的数控编程系统 Mastercam、Verisurf 公司的测量检测和逆向系统 Verisurf 等。公司成立 20 多年来，为众多的客户提供了产品和服务。它们有的是小型的机械加工车间，有的是大型的国有企业和外资企业。它们分布在机械制造、模具制造、航空 航天、兵器等各个领域。专业、周到和持久，是我们秉承的理念。我们将不断努力，为客户提供更多的解决方案。提供更专业、更快捷的技术服务，做行业的品牌企业。