亞洲鋁廠一直致力于引進國際先進設備、提高生產(chǎn)能力和產(chǎn)品精細度,從而保證擠出鋁型材成型率。其中模具中心配備世界最先進的模具設計及生產(chǎn)設施,以滿足“一模多孔”對模具各孔加工一致性的要求。針對擠壓模工作帶的加工, 率先引進了高端CNC電火化機( CHARMILLES ROBOFORM 550)、EROWA快速定位系統(tǒng)、德國DRAMET石墨切割機等設備并制定了全新的工作帶加工流程,以提升該環(huán)節(jié)的加工精度,保證分流模下模和平模模子各孔工作帶長度的一致性,提高加工效率。具體工藝流程圖如下:
鋁擠壓模工作帶電火花加工流程圖
工藝流程圖簡介如下:
1 程序準備:
a.DRAMET石墨切割機程式:依模具設計圖要求繪出石墨電極放量線,按電極放量線及石墨切割機絲徑產(chǎn)生切割機刀具中心路徑,并生成對應數(shù)控代碼(同時標明粘電極用定位坐標及角度)。
b.數(shù)控銑石墨機程式:按圖紙編石墨電極工作帶高低位數(shù)控銑程序。
c.CNC電火花機程式:CNC電火花機程式機床內(nèi)部為G代碼宏程式,工作項目文件格式為XML(包括各種內(nèi)部控制參數(shù)的設定), 文件擴展名為xmlj。分粗打程序、半精、精加工程序。
其中電火花機粗打程序、半精程序、精加工程序中起始加工深度,最終加工深度等由宏變量按設計圖設定。
例如:在粗打程序中宏變量 #701 代表粗加工深度(即 模具厚度-最高點工作帶+0.5MM)
#704 代表后空刀深度
#705 最終加工深度 (#701-#704)
因CNC電火花機用G代碼宏程式中多個宏變量須根據(jù)圖紙參數(shù)設定, 人工計算較繁瑣又容易出錯,利用think3三維制圖軟件的二次開發(fā)語言GPL制作夏米爾電火花編程器,只須將圖紙對應參數(shù)輸入便可自動計算出對應宏變量數(shù)值, 經(jīng)確認后生成相應的夏米爾機床加工文件,并按夏米爾機用xmlj擴展名保存。使用該編程器提升編程效率,降低人為出錯率,降低新員工培訓時間及難度,便于下一步實現(xiàn)與三維制圖軟件think3的相關數(shù)據(jù)共享甚至直接由3D繪圖員直接生成該程序。
圖1 用tdesign GPL語言開發(fā)的界面
2 現(xiàn)場加工:
首先在石墨加工工序用石墨切割機割出石墨電極(實際運作中可根據(jù)情況將多個電極排在一起, 既提高效率又節(jié)約石墨; 注意要保證石墨平整, 裝夾要牢固)。將割下的石墨電極通過專用數(shù)顯機床、T字靠板及分度盤將其按圖紙位置定位,并通過快干膠將石墨電極粘到電極固定座EROWA刀柄上, 并刻上對應的型材型號。(固定時需注意電極是否垂直,粘結(jié)是否牢固,導電是否良好)。完工后將電極送電火花工序。
電火花工序?qū)⒌侗惭b到CNC電火花機刀庫中待用(該刀柄重復定位誤差0.002mm,可完全滿足后續(xù)加工對重復定位精度的需求)。待加工模具到達本工序時, 將待加工模具固定到電火花機上(通過模具上定位銷定位,保證多次裝夾時位置統(tǒng)一. 而且模具的中心在CNC電火花機上的位置也同時被確定)。從CNC電火花機刀庫中調(diào)入對應刀柄,從網(wǎng)絡按圖紙管理號調(diào)用粗打程序,將工作帶空刀加工到工作帶最高點。
粗打完后取下刀柄,送石墨房用數(shù)控石墨機銑石墨電極工作帶高低位。
將銑好工作帶高低位的石墨電極送電火花工序, 裝入CNC電火花機刀庫,將模具再次固定到電火花機上,半精加工模具工作帶高低位,預留0.5精加工量。(兩次裝夾誤差由模具定位銷定位精度及CNC電火花機刀柄重復定位精度保證)。
半精加工后,取下刀柄,再送石墨房用數(shù)控石墨機精修電極工作帶高低位。消除半精時電極損耗對加工成品精度的影響,從而保證模具加工尺寸準確及多批次加工的一致性。
最后將精修后的電極送電火花工序, 精加工工作帶,將工作帶高低位加工到最終尺寸(深度誤差控制到小于0.1)。工作帶加工到位后,利用CNC電火花機的平動功能加工出一小段空刀斜度。精加工后定期將刀柄與電極分離,使刀柄可重復利用。
為了加快生產(chǎn)進度和降低電極損耗, 同批次多套模加工可將粗、精電極分成兩個, 這樣模具粗打后可直接用精打電極加工, 同時粗打電極可再進行同型號后續(xù)模具粗打加工。另外一臺機可一次裝夾多個模具,通過設定程序坐標依次加工,使各型號工件間加工進度互不干擾。
以上設備及工藝的實施, 使電火花加工擺脫了原始工藝電極找正時對員工熟練程度的依賴, 極大的縮短了模具在電火花工序的滯留時間, 工作帶高低位長度的加工精度由機床定位精度保證, 基本滿足了“一模多孔”對工作帶高低位加工精度的需求。
總結(jié):高端CNC電火花機(CHARMILLES ROBOFORM 550)、EROWA快速定位系統(tǒng)、砂線切割機等在鋁擠壓模工作帶加工中的應用。