powermill 汽车模具编程怎么样

PowerMILL在汽车模具层切加工中的应用

张林浩

东风模具冲压技术有限公司模具分公司(湖北武汉430056)

摘自 - 《模具制造3月刊》

【摘要】基于公司的生产实际，结合CAM软件在我公司应用的特点，论述了PowerMILL软件在编程加工方面的优势，并将其成功地应用到汽车模具的层切加工中。同时，通过借助 PowerMILL进行数控编程，引进了高效的可转位刀具。提高了大型数控铣床加工效率，缩短模具生产周期，降低制造成本。

关键词：PowerMILL;汽车模具;层切加工;可转位刀具

1 引言

我公司是以生产汽车覆盖件模具为主的模具公司，随着公司的市场开拓，乘用车外覆盖件模具已成 为我公司生产重点。通过与国外先进的外覆盖件模具生产厂家对比发现，我们在主体作业效率和模具的 制造成本方面还有一定差距。因此，这两方面是我们今后努力的方向。

模具制造成本的大致组成为：切削加工65%、模 具材料20%、热处理5%和装配调整10%[1]。由此可知切削加工占成本的绝大多数，这部分加工效率的提高，不仅使总体成本下降，还可以缩短交货期，快速回收资金。

层切加工(即等高加工)是众多CAM软件普遍采用的一种粗加工方式，对于汽车模具而言，由于其有 自由曲面形状，采用层切法可以保持恒定的切削载荷，避免载荷突变损坏刀具[2]。基于此，我公司适时引进高速加工的理念，针对生产实际中机床的现状而制订一种高效率粗加工策略。其主要方法是通过采用小切深、高进给、低转速(3,000转/min以下)在轻型数控机床上达到高速切削的效果。

通过应用层切加工可以使切削效率提高、切削力降低。同时大部分的切削热被铁屑带走，减少了工件 的热变形、提高刀具的耐用度、机床振动小，工作平稳，有利于使工件获得高的加工精度。

2 CAM软件在我公司模具层切加工的特点

2.1 UG层切的特点

一直以来，我公司一直将UG软件作为主流的编 程软件。随着在生产实际中的广泛应用，发现UG在 粗加工层切加工中存在安全问题，严重影响了实物质量，制约着模具的生产制造周期。起点排行榜

随着汽车业的发展，对汽车外形的要求越来越高， 这样就使得产品数模数据量增加。模具加工数据的容 量也相应地增加，致使加工数据越来越大。例如在 Z499项目中，仅门外板的修边模数据就达到670M。大 的数据量增加UG计算时间，同时也增加了程序的不稳 定性，在用UG进行层切程序的编制时，刀具路经会产 生陡然下降，造成刀具瞬间吃刀量增大，会产生刀具的损坏，严重地会对机床产生影响。基于以上，考虑到直径63mm层切刀与直径30mm球刀的构造上的特点， 编程员的临时对策是在UG中的层切程序采用30mm 球刀层切，以此来增加程序的安全性。

但是即便是30mm球刀层切，风险虽然降低，但仍然存在。问题一旦发生，不仅损坏昂贵的球刀刀 片，同时也造成上千元的刀杆报废。

2.2 PowerMILL编程的特点

作为编程人员，刀具路径安全无碰撞是我们追求 的首要目标。经过多方的考察对比，决定选用 PowerMILL作为我公司型面粗加工的主要软件。 Delcam的PowerMILL系统是一款独立的CAM软 件，其显著的特点是具有完善的碰撞和过切检查功能。应用PowerMILL编程，能够全程自动防过切，编程 员可非常方便地为刀具加上刀柄、刀杆，并迅速、自动 地进行刀柄、刀杆干涉检查，提示最小安全刀杆长度， 保证加工安全性[3]。螺旋式刀具路径的应用可以最大 限度的减少刀具的空程移动，从而减少加工时间。

PowerMILL高速加工具有其独有的加工策略，运用于常规的加工中也能够最大限度地优化刀具轨迹、 提高加工效率，体现出极大的效益。刀路的圆弧连接 切入切出方式，赛车道、摆线、螺旋等高加工，能光顺 刀具轨迹、减少拐点，使切削过程中进给速度更加均 匀、刀具负荷更加恒定，提高切削效率同时降低刀具 磨损。

下面就PowerMLL中"最小刀长技术"和"刀具路 径的光顺处理技术"做详细论述。

(1)最小刀长技术的应用。

"最小刀长技术"应用的前提是必须建立刀具库， PowerMILL有非常友好的用户界面，通过将刀具、刀柄 等的夹持等参数输入，可以在程序计算过程中就可进 行对应刀具长度的检测，使编程员在考虑刀具长度时 更趋合理。

刀具长度是加工中非常关键的参数，如果在编程 阶段不考虑刀长，在加工深腔陡壁的时候，操作者会 因为没有刀长的参考指示，而会盲目的选择刀具。这 种情况下，如果操作者选择的刀具过长，就会影响加 工效率，反之，就会发生刀套与工件碰撞的恶劣事 件。因此，最小刀长的选取至关重要。通过在 PowerMILL程序的碰撞检查功能，会提示编程员所需 要的最小刀长，如图1所示，这样编程员将这一信息通 过数控程序单传递给操作者，从而使操作者选择加工 刀具参数的时候有据可依，加工更合理。

(2)刀具路径的光顺处理。

赛车道加工方式是PowerMILL在数控化编程中又一显著的功能。由于可使刀具路径实现圆弧化连 接——在进退刀时采用圆弧切入切出，在刀具路径中 使用圆角光顺处理。这样就使得刀具受力均匀过度避免像直线进退刀那样，切削力突然增大，影响刀具和机床的使用寿命。同时，平滑的刀具路径增加了机床运动的平衡性。避免了由于刀具的突然换向，对工件和机床带来的冲击。为机床创造了良好的切削条件，使工件的加工质量提供了保证。

图1 经过PowerMILL碰撞检查过的信息提示

我公司在2011年7月份加工的Z860项目中的一 套模具是由日产方面完成的数控程序编程，通过现场 观摩加工实况，并调取其刀具路径查看，不难发现其显著特点就是在粗加工程序中采用圆弧进退刀的方式，如图2所示。图3为PowerMILL中编制的圆弧过渡的刀具路径。

图2 日产编制的粗加工程序刀具轨迹

图3 PowerMILL中圆弧过渡的刀具路径

圆弧进退刀的刀具路径在模具型面加工中，即钢 模加工中尤为重要。由于编程策略的不同，在型面加 工中，通常会因为加工区域的特点而采用不同的走刀方式。这就是通常所说的"分区"。此时，不同区域的刀具路径的搭接显得尤为重要。如果不加处理，只是机械的让两个相邻区域刀具路径重叠，在生产现场会 由于刀具直接在工件表面下刀加工，而产生驻刀痕， 影响模具表面的加工质量，增加钳工修整的工作量。

这一点在外板件模具的型面加工中是尽量避免出现的，因为会影响制件的表面质量。为此，在UG中通过 做工艺补充面，即通常所说的"接刀"，人为将两个加 工区域件做出相切的圆弧片体，这样就会使得编程员 的工作量大大增加，如果要是编制侧围或者是门外板等模具，会严重影响编程作业效率，更有甚者，工艺补 充面的制作会用去一天的时间。

PowerMILL具有在刀具路径中实现圆弧连接的功 能，仅仅通过设置连接功能的参数，无需做工艺补充 面即可便可得到"接刀"的效果。使编程员从繁重的 工艺补充面的制作中解脱出来，使编程效率提升，同 时也改善了加工质量。图4为PowerMILL中圆弧切入 切出的刀具路径(该加工刀路是在我公司H79项目令 号为D11-RCMN-010左右竖板的修边翻边模中编程 实现的)。图5为生产现场应用PowerMILL进行层切 加工。

图4 圆弧切入切出局部刀具路径

图5 生产现场应用PowerMILL进行层切加工

2.3 UG与PowerMILL在层切加工效率的对比

在相同的加工参数设定下，UG的编程策略同样 存在加工效率的问题。以下为我公司D09-JMC-033/ 037右侧围外板后部加工时间对比。图6为UG加工刀具路径，图7为PowerMILL加工路径。

图6 UG加工刀具路径

图7 PowerMILL加工路径

高质量的刀具路径应避免空进给轨迹的产生，尽量减少抬刀、进退刀的次数[4]。由于基于PowerMILL 的安全无过切技术，所以编程人员可以放心地应用 "短连接"功能，减少抬刀和空行程，刀具路径圆弧平 滑连接，延长刀具的使用寿命，同时提高加工质量。

图8为相同加工参数设置下加工时间对比。

3 应用直径63mm可转位层切刀加工的必要性

乘用车外覆盖件外形平坦。相应地其凸模的外 形具有起伏小，型面平坦，圆角大的特点，非常适合用 大直径的层切刀具加工。对于门外板、顶盖类的模具 凹模也同样适用于大直径的层切刀具加工。通过应 用大直径可转位刀具可以显著地提高工作效率。降 低制造成本。

3.1 可转位刀具的优越性

可转位刀具是一种将硬质合金或其他超硬材料 压制成形的刀片机械夹固在刀杆或刀体上，等其一面 刀刃用钝后可通过刀片转位重新获得新刀刃的刀具。 应用可转位刀具，可以有以下优势[5]：

(1)减少换刀时间，刀片用钝或损坏后仅需转换 一下刃口或更换一个刀片，即可投入生产，而不是像 整体式刀具那样需要操作者更换新刀具并重新对刀。这样就减少生产辅助时间，提高生产效率。

(2)降低了对刀具库存的要求，减少刀具数量。

由于刀片是标准件，可以分类放入盒中便于管理。

(3)可转位刀具由于刀片并不是焊接在刀体上， 这样就避免了焊接应力对刀片的影响，使得刀片保持 了原有的切削性能，刀具几何参数一致，断屑稳定。 可以有条件地提高切削速度和增大走刀量，以提高生 产效率。

另外，相对于整体合金刀具而言，其刀具成本上 也具有一定的优势。

3.2 可转位刀具在我公司应用对比

汽车外覆盖件模具拉延模的凸模，通常沿周为 陡峭侧壁我公司现有的30mm球刀刀长有限，层切加工完后，需要用50mm平底刀做轮廓加工，增加了 换刀辅助时间。

63mm层切刀刀杆长度150~300mm，足以满足我公司现生产凸模的层切，并且可以同时把轮廓的层切粗加工完成，减少通常轮廓粗加工刀具的损耗，整个粗加工过程不换刀，减少辅助时间，提高工作效 率。表1为两者示意图对比。

不同的刀片形状有不同的刀尖强度，一般刀尖 角越大，刀尖强度越大，反之亦然。圆刀片(R 型)刀 尖角最大，在机床刚性、功率允许的条件下，大余量、 粗加工应选用刀尖角较大的刀片。层切刀片采用最 佳圆弧形刀尖角，主切削刃短、切削力小，主轴转速 要求低，加工效率高。因此可适用我公司的多数机床使用。

例如：我公司的加工流程开粗加工一般在济南二 机机床上加工，由于该机床最高转速可达到6,000转/ min，30mm球刀和63mm层切刀的两种开粗程序均 可在其加工。在N800 项目拉伸模的层切应用中， 30mm球刀层切程序在FP4000设备上切削速度慢， 声音大，并且有颤振现象。经程序在PowerMILL中更改为用63mm层切刀进行层切加工后，走刀顺畅，平 缓，切削均匀，且没有噪声。

4 经济效益分析

综上所述，以往由于UG 安全问题考虑，采用30mm球刀层切，引入PowerMILL软件后，可放心的应用63mm可转位层切刀，提高生产效率，使制造成本大大降低。

我公司层切加工用刀具的具体参数如表2所示。

以09-JMC-024_028凸模数控加工工时为例：

仅凸模可节省刀具成本：27.1 小时/8 小时×251 元-8小时/16小时×130元=785.26元。

节约数控工时费用：(37.1-18)小时×200元/小时 =3,820元。由此，此套模具可节约加工成本：785.26+ 3820=4605.26元。

目前，PowerMILL在我公司已经用于拉伸模具型 面的层切粗加工编程。按照我公司的模具年生产当 量，如果在全工序型面粗加工中推广应用，其经济效益可想而知。

5 结束语

大直径可转位层切刀具在模具型面粗加工中具有显著的优势。在降低制造成本的同时，提高了生产 效率。通过应用PowerMILL编制的数控程序，其在模 具制造中的作用会得到更有效的发挥。

自引入PowerMILL软件进行层切加工以来，先后在我公司Z812，北汽福田PU201,江铃N800 车身， D310双排，东风日产P32L，日产D118项目，东风本田 2EE项目，神龙T88等项目的模具数控编程中应用，取 得非常好的经济效果。在缩短模具生产周期的同时 也降低了模具的制造成本。现在，随着PowerMILL在 我公司模具加工中越来越广泛地应用，其为公司创造 的效益将会越来越显著。

参考文献

[1] 章宗城. 提高模具加工精度和效率[J]. 现代制造，2010， (46):42~43.

[2] 王卫兵. 高速加工数控编程技术[M]. 北京：机械工业出版 社，2008.

[3] 翟万略. 全程无过切的智能高速CAM软件-谈高速加工软 件PowerMILL[J]. 制造技术与机床，2004(, 2)

[4] 朱克忆. PowerMILL多轴数控加工编程实用教程[M]. 北 京：机械工业出版社，2010.

[5] 王惠忠. 推广可转位刀具促进企业技术进步[J]. 齐厂科技， 1992(. 2)

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汽车脚垫哪个牌子好

我是一个在汽车行业做了十几年的老师傅，我觉得纵观现在汽车脚垫市场，没有什么统一好的牌子脚垫，都是八仙过海各显神通，侧重点不同，所做出来的脚垫款式就不一样，用户体验也不一样，像众鑫、金道福、御马这三个品牌，从事脚垫比较早，现在在市场上占有一定的份额，被汽车装饰界称为汽车脚垫行业“三巨头”，尽管如此，众鑫重点研究发展全包围脚垫，而御马重点研究发展丝圈脚垫，二者没有统一的可比性，这得看消费者所需，如果你看重脚垫的舒适性、耐脏性、建议你选择众鑫。

什么牌子脚垫好

现在经常会有知友问哪个品牌脚垫好等类似的问题，个人推荐五福金牛、御马等，选择一款好的脚垫，最主要的是1、不能卡油门、制动踏板。2、必须环保无异味，一般劣质的甲醛太重了。3、要服帖，不移动。正好最近朋友新车买的脚垫，在淘宝一家叫“义豪车饰”的店购买的五福金牛的脚垫，上次用他车的时候试了下，不错。您可以考虑，望采纳!!!!

个脚垫，买什么牌子的好

皮革要好点吧，丝圈的感觉不易打理，卡里面的小东西不好弄出来。牌子有很多，卡布伦、御马、3M。卡布伦的东西性价比高。希望对你有帮助。

汽车脚垫品牌有什么?哪种牌子好?

汽车脚垫的价格有60--90元的，120--200元，500元以上的。汽车脚垫品牌并没有什么特别厉害的。 现在丝圈脚垫和3D立体脚垫比较流行，好的3D立体脚垫价格有点贵，但都能找到原车原配的，尺寸完全吻合，新的时候还是不错的，但是时间久了3D脚垫就会变形，污渍很难清洗，平常鞋子上的脏东西会被脚垫吸附。 目前最受大众欢迎的汽车脚垫是丝圈脚垫(也叫喷丝脚垫)，我自己用的也是这个。现在市场上这种脚垫的品种很多，用料也不一样，价格相差也很多。

汽车脚垫什么牌子好，哪个牌子最耐脏最耐磨最好看。

汽车脚垫是绝大多数车友会忽略的一

个地方，有一些汽车脚垫中含有毛料、

泡沫等易燃物质，有时候会因为不小心

掉下来的菸头而发生火灾。所以需要购

买防火性优良的脚垫，不但是给生命上

了保险，也是杜绝将来汽车“自燃”的有

效措施。

汽车脚垫什么牌子好?推荐一下

汽车脚垫还是专车专用全包围的比较好，安全不走位。

全包围脚垫一般都是皮革材质，耐磨耐脏，具有真皮质感，美观时尚;

全包围皮革+丝圈的更好，在全包围脚垫的基础上加了一张丝圈垫子，丝圈材质柔软舒服，可以缓解驾驶疲劳，还有吸污藏污的功效，清洗也方便。

汽车脚垫有哪些品牌比较好呢?

不管是网上还是现在市场上，汽车脚垫品牌异常繁多，商铺门口摆满了各种品牌和款式的汽车脚垫，而且价格差距非常大，有些价格低至数十元左右，有些价格却高达一两千元。 正是因为汽车脚垫市场需求量大，而且生产门槛比较低，所以现在有很多小厂家在生产。很多车主在购买时，会陷入一个误区，很关心脚垫品牌，其实根本没必要太看重品牌，购买汽车脚垫最重要的是看材料和做工。 “汽车脚垫十大排行”这篇文章内介绍了几款目前性价比高的汽车脚垫品牌，它们分别是众鑫、金道福，五福金牛等。 有些车主贪图便宜购买200元以下的汽车脚垫，这个价位的汽车脚垫大部分都是三无产品，没有厂家电话、没有生产地址、没品牌，而且内饰填充物会使用黑心棉，这对身体的危害很多的。 有些汽车脚垫厂家，为了降低价格，不惜采用“黑心棉”等材料，这种材料对人体危害极大，尤其对于孕妇和小孩子。所以建议车主尽量选择200元以上的环保材质专用脚垫

汽车脚垫有哪些知名品牌

什么品牌的汽车脚垫好呢?汽车脚垫都有什么品牌?

1、3M

3M，全球性的多元化科技企业。3M为国际公认的研发领域的企业先驱。我们生产数以万计的创新产品，在医疗产品、高速公路安全、办公文教产品、光学产品等核心市场占据领导地位。3M公司创立于1902年，是一家美国企业全称明尼苏达矿务及制造业公司，因英文名称头三个单词以M开头，所以简称为3M公司。

3M在世界品牌实验室编制的2006年度《世界品牌500强》排行榜中名列第一百六十一，在《巴伦周刊》公布的2006年度全球100家大公司受尊重度排行榜中名列第十五。该企业在2007年度《财富》全球最大五百家公司排名中，以2007年营业收入22923百万美元，名列第三百零一。

2、众鑫

众鑫汽车脚垫官网隶属于河南鸿德利汽车用品有限公司。众鑫是公司旗下的重要品牌之一，是一个以品质树口碑，以口碑促品牌，以品牌引市场的品牌，在上市不到两年就获了良好的口碑，迅速被广大车友接受并推崇。众鑫在汽车脚垫行业率先推出了专车专用全包围脚垫。

众鑫是汽车脚垫行业中的领先品牌，专注于汽车脚垫的研发、生产、创新，拥有丰富的汽车脚垫生产经验，是最早从事汽车脚垫生产的制造商之一，根据汽车脚垫行业的发展

3、御马

御马地垫以个性时尚的设计理念及高端的品质深受广发车主的喜爱，销售网络分布马来西亚、中国、美国、澳洲、沙特 *** 、泰国、菲利宾等15个国家和地区，在08年开始火爆销售，御马地垫已经成为中国汽车地垫的心标杆。

御马汽车地垫领御系列是御马品牌2013年的精彩领先之作，以尊贵、时尚、环保的产品理念迅速风靡全国，在汽车脚垫行业掀起热潮。御马地垫领御系列更厚、更弹、更亮，特别适合大空间豪车、越野车、SUV等车型，结合这类车的使用情况，性能大大提升，脚垫的蓄水性、藏沙性、摩擦性更大，耐磨性也大大增加，产品质保长达3年!脚垫颜色也紧跟豪车的流行色，二十多款颜色满足所有车型的时尚搭配。

4、瑞朗

浙江瑞朗汽车用品集团有限公司是国内专业的汽车脚垫产品生产厂家.工厂位于浙江省台州市三门珠岙工业区,上三高速公路旁,交通极为便利.工厂距宁波港口大约70公里,出口货物运输非常方便.

瑞朗集团公司一贯遵从:”艺术化的设计和技术,精细化的生产和质量,人性化的服务和产品”的经营理念.竭尽所能为消费者和客户提供品质最优良的产品和最完善的服务!瑞朗股份公司竭诚欢迎国内外客户和各地经销商与我们合作!

5、金道福

郑州鸿德汽车用品有限公司是一家新兴的专业研发、生产、销售高边立体全包围汽车脚垫的优秀企业， 是目前中部六省最大的汽车专车专用高边立体全包围安全脚垫制造商和供应商之一。

郑州鸿德汽车用品有限公司历经3年的迅猛发展，已经发展成为集技术研发、规模生产、战略营销、品牌运营为一体的中国全包围汽车脚垫行业最具规模和发展潜力的知名品牌企业之一。目前公司正在实行多品牌战略和多渠道战略，望有志之士携起手来共创伟业!

6、宇森

台州宇森汽车用品有限公司的前身是温岭市披云模具厂，创建于1994年，于2005年10月更名为台州宇森汽车用品有限公司。台州宇森汽车用品有限公司最先是以模具设计与制造着手，涉及到汽车立体防滑踏垫，后备箱垫，汽车扶手箱，排档头，中网，尾翼，桃木饰件，灯框饰框，门边护条，专用车型成型地毯等汽车内外饰件的模具设计制造及产品制作，并积累了丰富的生产经验。本公司的模具开发及产品设计、生产一直受到用户的一致好评，现又与日本本田公司合作开发汽配产品。本公司一直秉承著：以诚为本，以质取胜的经营理念，本着一流的......>>

汽车脚垫哪个品牌最好

现在的汽车脚垫品牌有很多的,但是真正意义上的大品牌却没有几个的。选择汽车脚垫最重要的是看汽车脚垫的材质和做工。 现在最受车主欢迎的是丝圈脚垫和大包围脚垫。