NXCAM在轮毂模具加工中的应用

    20世纪80年代以来，全球汽车市场进入了需求多样化的新阶段，汽车轮毂新产品层出不穷，轮毂模具是轮胎的重要工艺设备，对轮毂质量起着决定性作用。近年来，随着计算机技术的迅猛发展，人们逐步采用计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)来提高模具设计的成功率，缩短开发周期，降低生产成本。

    本文主要讨论运用NX软件的CAM功能模块，结合轮毂模具的加工工艺特点，编制出合理有效的轮毂模具数控加工程序。

1 轮毂模具结构及加工工艺方案

    汽车轮毂作为汽车安装轮胎的零件，通常分为钢制轮毂和铝合金轮毂两种。随着汽车技术的飞速发展及人们对汽车越来越高的审美要求，铝合金轮毂基本上成为了轿车的标准配置。

    与其它汽车零部件的生产工艺不同，压铸是铝合金轮毂目前主要的生产工艺，其模具结构与注塑、五金模具有一定的区别，具有很多自身的特点。汽车轮毂的模具结构如图1所示。主要由上模、下模、边模等多种不同形式的构件形成轮毂浇铸空间。

    图1 汽车轮毂模具结构

    图中下模的形状最为复杂，也最能体现压铸成形工艺的特点，其数控加工方案如图2所示。

    图2 下模数控加工方案

2 NX CAM加工下模的数控编程

    NX CAM模块向用户提供了当今世界上最好的数控自动编程技术。利用它可根据加工的任务生成实用且经过优化的刀具路径轨迹，通过后置处理生成数控程序，将程序输入到数控机床即可用来加工各种零件，特别适合生成复杂曲面零件的NC程序。用户可以根据零件结构、加工表面的形状和加工精度要求选择合适的加工类型。在每种加工类型中包含了多个加工模块，应用各加工模块可快速建立加工操作。在交互操作过程中，用户可以在图形方式下交互编辑刀具路径，观察刀具的运动过程，生成刀具位置源文件。同时应用其可视化功能，可以在屏幕上显示刀具轨迹，模拟刀具的真实切削过程，并通过过切检查和残留材料检查，检测相关参数设置的正确性。

    编制数控程序的关键是对加工操作模板4个父节点——加工坐标系、刀具、切削参数及加工方法（粗加工/半精加工/精加工）的设置。

    2.1 加工坐标系的确定

    加工坐标系是所有刀具路径输出点的基准位置，刀具路径中的所有数据相对于该坐标系。其选择原则为：①应使工件的零点与工件的尺寸基准重合：②使工件图中的尺寸容易换算成坐标值，尽量直接用图纸尺寸作为坐标值；③工件零点应选择在容易找正，在加工过程中便于测量的位置。