模具和铸模制造

在金属加工、塑料加工、铸造及其他工业领域内,每天都要使用模具、铸模和工具。拥有正确的 CAM 解决方案有助于克服高成本的劳动密集型生产所面临的挑战。

最重要的是,各种各样的几何形状和数不胜数的不同组件属性每天都为模具和铸模制造商带来新的挑战。这主要涉及到加工和编程时间,以及对最高精度和质量表面的需求。正因如此,必须有正确的加工工序,而这就要有正确的 CAM 软件。

然而,无论模具和铸模制造任务有多大的挑战性,hyperMILL® CAM 软件均可高效解决问题。从滑动进给到模架和镶件,任何模具或铸模均可使用 hyperMILL® 快速精准 地完成编程。高进给切削 (HSC) 和高性能切削 (HPC) 策略既可实现非常高效的铣削,又能延长刀具寿命。OPEN MIND 还为无法铣削的区域提供了集成电极和线切割 EDM 模块。

行业挑战

  • 缩短设置时间:使用 5 轴分度和同步技术完成模板、镶件和滑动进给加工
  • 缩短编程时间:采用特征和宏技术,自动完成 NC 编程
  • 缩短加工时间:使用创新性 HSC 与 HPC 粗加工和精加工策略
  • 提高工序可靠性:采用经过碰撞检测的刀具路径和现代化模拟技术
  • 提高质量:混合循环可在最大程度上减少手动精加工工序
  • 批次规模 1:即使在无人生产期间,也要求极高的工序可靠性
  • 极硬材料:将使用硬铣削技术加工硬度大于 60 HRC 的组件,不但刀具和机床会受到保护,加工结果也较为理想

CAM 专用 CAD:从 3D 模型开始高效编程

OPEN MIND 的 CAM 专用 CAD 解决方案特别适合模具和铸模制造及其相关复杂任务。从数据导入到 CAM 专用 CAD 功能,再到实用程序和 EDM 工序支持,hyperCAD®-S CAD 软件及其全方位接口套件使 CAM 用户能够快速、可靠地处理多种 CAD 数据。hyperCAD®-S 还有出色的定制筛选功能:除了用于层和颜色等共同特性的筛选器之外,hyperCAD®-S 还有用户根据常用几何形状和系统属性定义的筛选器。另外提供智能图素管理。无论是矩形、点云还是多边形网格,甚至是刀具路径,CAM 相关图素均已包括在 CAD 内核中,这可显著提高各项工序的速度。

轻松实现自动化和标准化

在工序链中,NC 编程通常产生瓶颈阻碍作用。OPEN MIND 的特征和宏技术使用户能够在最短时间内完成 NC 编程。例如,这包括棱柱模板及其所有 2.5D 几何形状以及冷却系统的许多孔洞。特征和宏技术不仅节省大量时间,而且非常易于使用。在 CAD 中为孔和型腔定义的颜色编码包含使用 hyperMILL® 对此类组件几何形状进行完整编程所需全部加工属性。

适合行业特定零部件的 CAM 策略

3D 策略3D 策略

自适应型腔/高进给切削 (HFC)

hyperMILL® 为 HSC 和 HFC 加工提供众多功能。例如,使用可自由定义的刀具几何形状,可精确映射高进给刀具,然后在碰撞检查和残余材料计算期间充分考虑这种情况。   使用“自适应型腔”功能,可显著缩短加工时间,在要加工的区域内,自动调整圆形或矩形型腔几何形状。  在此过程中,线性机床运动达到非常高的进给率。 

平滑重叠

如果平坦与陡峭的零件区域相交,铣削曲面通常会产生不理想的结构。在此类过渡区域内,“平滑重叠”选项可实现最佳的表面质量。  3D 精加工策略以及 3D 和 5 轴残料加工均支持此功能。

自动面延伸

为确保注模期间成品没有可见接缝,喷嘴上的模板与夹具侧之间的切断平面必须完全密封。  所涉及的铣削部件要有完好无损的锐边。“自动面延伸”功能使 NC 编程人员能够延伸所选铣削曲面圆周,以实现完美的铣削结果。这一 CAM 专用 CAD 功能意味着,无需先在 CAD 系统中修改铣削曲面。

hyperMILL® MAXX MachininghyperMILL® MAXX Machining

高性能套件:HPC 粗加工

模架和镶件通常有型腔。由于 hyperMILL® MAXX Machining HPC 粗加工模块特别适合完成此类任务,所以可缩短粗加工所需时间。此策略适用于螺旋和摆线形刀具运动,可实现最佳的铣削路径、最大的材料去除以及最短的加工时间。   

5 轴切向平面加工

凭借 hyperMILL® MAXX Machining 精加工模块,使用锥形圆桶刀加工陡峭或平坦平面的速度明显更快。OPEN MIND 专为优化此类曲面加工而制定刀具路径策略,利用步距远大于球头铣刀的锥度圆桶刀实现高质量表面精加工。 这与使用球头刀逐行铣削相比,可产生更高质量的表面,延长刀具寿命,并大幅节省高达 90% 的时间。  

5 轴棱柱圆角精加工

圆桶刀可用于高效完成不同壁区之间的高质量过渡。 插铣和拉刀精加工可实现极高的进给率。在此策略中,将根据高进给率刀具的原理使用倾斜圆桶刀。  刀具倾斜和接触点的计算可完全实现自动化。 

电极电极

hyperCAD®-S Electrode

在模具和铸模制造业内,对于含有锐边不可铣削的组件区域,生产过程需要火花电解来执行关键任务。 hyperCAD®-S Electrode 模块自动完成电极设计和编程。NC 编程人员在零件几何形状上选择要电解的面。然后,自动生成对应的无碰撞电极,如有必要则自动延伸电极表面并导出毛坯和刀柄。之后完成电极可靠编程所需的几何形状和技术信息等将无缝传至 hyperMILL® CAM 软件。

加工结果最佳,再加工降至最低水平

除了极为先进的 CAM 铣削策略之外,hyperMILL® CAD/CAM 软件还提供集成的电极模块和集成的线切割 EDM 解决方案。因此,各种生产工序都有适用的可见和不可见表面处理工序。无论是软或硬加工,hyperMILL® 均可提供多种高效策略,满足任何刀具和模具制造要求。 

hyperMILL® CAM 软件使 5 轴同步策略就像 3D 策略一样易于编程。5 轴 CAM 策略使用户能够使用稳定的短刀,在最大程度上提高工序可靠性。
由于采用 5 轴技术,深腔电解工序降至绝对的最低水平。在精加工与残余材料加工中,创新性磨削策略有助于避免可见的过渡和边缘。 即使主轴热膨胀,也不会对表面质量造成不利影响,这可确保产生完美的结果。
首要目标是始终达到最高质量,进而避免昂贵耗时的后处理。

参考资料

BRG CNC Machining
Gianoplast S.A.S. di Baroni Antonio
Hirschvogel Automotive Group
M.R.Mold & Engineering Corp
Reverie Ltd

集成电极模块:在单一运行环境下高效工作

由于曲面或几何形状原因,某些组件区域需要电解。因此,OPEN MIND 开发出完美融入 CAD/CAM 软件的无缝集成电极模块 hyperCAD®-S Electrode,只在单一用户界面中即可支持整个电极生产工序。使用 hyperCAD®-S Electrode,可根据 CAD 数据和电极刀柄库创建电极,然后为铣削工序生成 NC 程序。无论是石墨还是铜,均可使用高效 HSC 和 HPC 策略,以快速、安全和保护刀具的方式加工多种电极类型。预定义加工宏可在最短时间内自动完成电极编程。电解工序所需全部技术和组件数据均自动传输到 hyperMILL®。用户选择所需电极,然后为铣削电极生成 NC 程序。凭借与 CERTA 合作伙伴软件的链接,hyperCAD®-S Electrode 还可集成到自动化生产线和全自动工序中。

优势概览

  • CAM 专用 CAD:hyperCAD®-S 可实现最佳组件分析和处理
  • 所有加工操作的端到端解决方案:从铣削和凹陷区域加工/线切割 EDM 到车削,一切都可在单一用户界面下进行
  • 易于编程:极具直观性并受自动化功能支持
  • 工序可靠性高:最佳的铣削路径以及可靠的模拟和避碰  
  • 优化粗加工和精加工策略:即使在处理难以加工的材料时,也可高效完成并保护刀具和机床寿命
  • 高度自动化:从特征和宏技术直到整个项目完全自动化

提高生产效率和工序可靠性

通过在夜间和周末运行无人值守的工作班次,刀具和模具制造商可显著提高生产效率,而这对工序可靠性和稳定性有着极高的要求。采用经过碰撞检查的刀具路径和一流的模拟技术,hyperMILL® CAM 软件可为无人和配备最少人员的生产环境提供关键组成部分。基于 NC 代码的 hyperMILL® VIRTUAL Machining 模拟以绝对精度显示实际机床运动,为用户提供最高的工序可靠性。除模拟外,hyperMILL® VIRTUAL Machining 还为分析和优化生产工序提供众多选项。
这代表着刀具和模具制造商朝向工业 4.0 迈进一步,使其能够在未来保持竞争力。

图集

视频

客户感言客户感言


M.R.Mold & Engineering Corp.

Rick Finnie 讲述使用 CAM 软件 hyperMILL® 的成功故事。

5 轴加工5 轴加工


5 轴加工:Makino Mouse

这是使用 hyperMILL® 及其 MAXX Machining 套件进行编程的型腔加工示例。通过高性能粗加工和精加工模块达到极限性能。在此演示中,使用 5 轴技术和高性能刀具(例如圆桶刀),短时间内即可达到很高的表面质量。该演示部件在与 Makino 合作召开的研讨会期间加工完成。

hyperMILL® MAXX MachininghyperMILL® MAXX Machining


hyperMILL® MAXX Machining:高性能加工示例

使用 hyperMILL® MAXX Machining 钻孔、粗加工和精加工策略对演示零件进行高性能加工。在 DMG MORI DMU 85 monoBLOCK 5 轴机床上加工。
材料:1.1730 (C45) 钢