关键词：模具型面+刀轴方向+加工区域+五轴加工
中图分类号：TG76+文献标识码：A+文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0070-01
在机械设备的模具的加工制造工作中，像汽车掩盖见这样的外形复杂、尺寸变化大、外表质量请求高的产品，为保证加工模具型号契合设计请求，制造厂家常常会运用定位五轴的加工办法。应用这一工艺停止加工实践上就是将曲面的加工区域以近似平面加工的方式停止加工。在工作中，经过调整刀轴的角度，使加工过程中的切削速率等于零，使产品契合请求，这种办法在实践工作中是可行的。而调整好刀轴的方向就成为这一工艺的关键环节。
1+刀轴方向优化流程
定位五轴加工的技术理念是将加工区域看作一个契合请求的操作平面，调整刀轴的方向使之契合加工质量请求停止操作的过程。而刀轴的方向肯定需求根据发明出的假想平面所包含的法矢方向和刀轴倾角。关于外形复杂的模具是不可能一次性的加工完成的，在加工中需求依据设计请求将模具划分红若干个加工区域。对刀轴方向停止优化的前提是综合加工资料和刀具资料的详细要素，选择最为合适的刀轴倾角。为此我们在总坚固际加工经历的根底上制定出对刀轴方向停止优化的流程图（如图1所示）。首先，在停止模具的加工之前需求对模具特性停止剖析，设定加工型面。其次，以最优平面想象划定加工区域。再次，是依据区域设计出最优的刀轴方向。最后，停止仪器的数控编程工作，其他区域同样依照这样的工作流程完成加工。其中刀轴倾角的优化选择和加工区域的划定是完成模具的技术关键点。
2+型面定位五轴加工刀轴方向优化的技术措施
2.1+对刀轴倾角的优化
2.1.1+优化刀轴倾角进步切削效果
加工区域的位置的曲面法矢同刀轴方向之间构成的夹角构成了刀轴倾角，经过理论证明，刀轴倾角对刀具切削过程中的平稳性和磨损水平有很大的影响。出于保证面五轴加工方式的加工质量，我们应当对刀轴倾角和刀具切削性之间的关系停止认真剖析，使模具切削面法矢和刀轴方向之间构成的夹角得到优化，这是完成刀轴方向优化的先决条件。
2.1.2+对刀轴倾角停止优化的措施
为了保证刀轴倾角的优化效果，我们需求将与加工误差和刀具运用年限有关的切削力和温度作为研讨剖析的对象。论证的办法包括理论剖析、实验考证和有限元模仿等，从完成刀轴倾角的优化。
同其他的物理、化学实验不同，五轴加工的工序复杂、需求投入很多的人力和物力、而且有效数据获取艰难，关于探究加工模具切削过程中的各项物理变化规律是很有明显的效果的。所以，仅仅依托实践操作实验效率极慢。理论剖析的先决条件是需求树立精确的切削过程的数据模型，而模型树立必需以大量的实践实验为根底，同样是费时费力。
所以，我们应当将现代计算机模仿技术引入研讨中，现有的有限元模仿技术克制了传统的实体实验的弊端，免去了实践操作的耗费，而采用计算机模仿切削过程的办法，明晰的模仿出在切削过程中各种应力和温度的变化趋向，这是停止刀轴方向优化研讨的有效方法。
在计算机切削加工有限元模仿实验中，
第一步，树立起能够反映出加工资料应力、应变率和加工当中温度变化规律的数据模型；
第二步，针对加工过程中各种力学的变化状况树立起描绘模型；
第三步，需求在理想状态下将外形复杂的切削区域划分红若干个局部，采用有限形态的参数方式表现出来，树立起切削加工程序的力学仿真模型；
第四步，是在不时的演化实验过程中对模型停止校正，使其愈加接近实践加工过程。这是运用有限元模仿实验对刀轴倾角停止优化的措施，但是由于加工过程中，模具外形千差万别，刀轴倾角也会随之变化，因而模仿实验所得结果仅能在一定范围内有效。
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2.2+加工区域的划定
关于外形复杂的模具需求划定不同的加工区域，这样可以防止零切速度不时发作变化，确保刀轴倾角一直处于最佳位置。合理的划定加工区域是获得理想的加工效果的保证。但需留意，加工区域不能划分太细，这样会增加数控机床的操作程序，而且接刀点太多也会影响加工模具外表的质量。
详细的优化措施是将模具的整体的型面划分红点，密度要平均，同时测算出各点的法向矢量；经过神经网络聚类的功用，测算出法向矢量同最优的刀轴倾角之间的最小误差的步距，经过各点的衔接划定区域。
3+结语
综上所述，关于模具型面定位五轴加工刀轴方向的优化研讨应以现代计算机模仿技术为根底。克制传统实验办法的缺乏，采用科学的剖析办法，对刀轴倾角停止优化设计，合理的划分加工区域，保证加工的质量和效率。
