powermill主轴机床头怎么分析

① 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。

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）

② PowerMILL怎么编程数控开料机

一、powermill数控铣编程加工特点
powermill数控铣编程至少有3个控制轴，即X,Y,Z轴，可同时控制其中任意2个坐标轴联动，也能控制3个甚至更多个坐标轴联动，主要用于各类较复杂的平面、曲面和充体类军件的加工，如各类模具、样板、叶片、凸轮和连杆等。因此.其编程方法与车床不尽相同。不同的数控悦床.不同的数控系
统，其编程原理基本上是相同的，但所用指令有不同之处。这里以FANUC Oi系统为主来介绍数控铣削编程。
二、数控铣编程工件坐标系的建立
（1）、数控铣编程机床的坐标系
powermill数控铣编程是以机床主轴轴线方向为Z轴，刀具远离工件的方向为Z轴正方向。x轴位于与工件安装面相平行的水平面内。若是立式铣床，则主轴右侧方向为x轴正方向;若是卧式价床，则操作者面对主轴的左侧方向为x轴正方向。y轴方向可根据Z, x轴按右手笛卡儿直角坐标系来确定。
（2）参考点
参考点是机床上一个固定点，与加工程序无关。数控机床的型号不同，其参考点的位!也不同。通常，立式铣床指定x轴、Y轴和Z轴正向的极限点为参考点。参考点又称为机床零点。机床启动后，首先要将机床位I“回零”，即执行手动返回参考点.使各轴移至机床军点，在数控系统内部建立一个以机床零点为坐标原点的机床坐标系(CRT上显示此时主轴的端面中心，即对刀参考点在机床坐标系中的坐标值均为零)。这样在执行加工程序时.才能有正确的工件坐标系。所以编程时.必须首先设定工件坐标系，即确定刀具相对于工件坐标系坐标原点的距离，程序中的坐标值均以工件坐标系为依据。
三、建立工件坐标系应连循的原则
工件坐标系采用与机床运动坐标系一致的坐标方向。建立工件坐标系，关被是正确选择坐标系的原点，即程序原点。编程人员在编制加工程序时选择程序原点，要便于侧t和对刀，便于编程计算。此外，如果考虑到零件的特点，还应遵循以下原则:
(1）、为便于在编程时进行坐标值的计算.减少计算错误和编程错误，工
件零点应选在零件图的设计基准上;
(2)、为提高被加工军件的加工精度，工件零点应尽A选在精度较高的工
件表面上;
(3)、为便于编程.对于那些几何元素对称的零件，工件零点应设在对称
中心上;
(4)、对于一般零件，工件军点设在工件外轮脚的某一角上;
(5)、z轴方向上的零点一般设在工件的上表面。
四、数控铣削加工的工艺分析
从数控机床加工程序的编制过程和内容可以看出，数控机床使用的工件加工程序中，应考虑机床的运动过程、工件的加工工艺过程、刀具的形状及切削用量、走刀路线等比较广泛的工艺问题。为了编制出一个合理的、实用的加工程序，要求编程人员不仅要了解数控机床的工作原理、性能特点及结构，掌握编程语言和标准程序格式，还应能熟练掌握工件加工工艺。在编程前，必须对所加工的零件进行工艺分析，拟订加工方案，选择合适的刀具和央其.确定合理切削用t，正确选用刀具和夹紧方法，并熟悉检侧方法。数控铣编程中，还需进行工艺处理，如确定对刀点等。因此.数控机床程序编制中的工艺分析与处理是一项十分重要的工作。也就是说，数控机床编程员首先是一个好的工艺员。数控机床加工工艺知识的获得除了通过理论知识的学习以及正确使用工艺手册外，主要是参加实际编程和操作，以获取丰富的经验。

③ powermill圆雕怎么绕y轴旋转加工

你好！~
主轴高频干扰导致各轴乱动，你打开主轴仔细看看，各轴或者摸摸联轴器位置，会乱跳，关闭主轴就没事，主要，是你作图是有扎刀！！再就是，有突出的就是旋转轴精度不够旋转步刀360度。 望采纳！~·

④ 什么是风机主轴的轴向偏移

风机主轴是连接风机风翅与风机底座的重要部件，风机主轴是中空的，风机主轴的材质是不锈钢的，内孔加工比较困难，对风机主轴的加工设备是深孔钻镗床，根据风机主轴的特性，深孔钻镗床要加高床头。风力发电机的主轴既有径向偏移，又有轴向偏移。
实际上，主轴的轴向偏移直接传递到齿轮箱的输入轴。除非对调心滚子轴承的径向游隙，轴向游隙控制以及行星轮的定位做特别处理，否则轴向的偏移会对齿轮箱里行星架支撑轴承产生不利的影响。
主轴的轴向偏移取决于系统的刚性和固定端轴承的内部游隙。在固定端使用预紧的双列圆锥滚子轴承后，主轴右端的轴向偏移几乎比使用调心滚子轴承时减少4倍。减小轴向偏移可以减小轴向挤压齿轮箱输入轴的风险，这非常重要。
在一端固定、一端浮动的轴承布置情况下，固定端轴承（双列圆锥滚子轴承或调心滚子轴承）同时承受径向力和轴向力，而浮动端轴承（圆柱滚子轴承或调心滚子轴承）只承受径向力。因为轴向力作用方向是从转子端指向齿轮箱端的，因此不管是使用双列圆锥滚子轴承还是使用调心滚子轴承，只有靠近齿轮箱一端的一列滚子承受所有的轴向力。

⑤ powermill 2014和Powermill 10.0有什么区别吗回答的具体一点。

首先，2014支持64位系统刀路策略支持多核运算（说白点就是计算速度更快）新增了些刀路策略，旋风铣是亮点（开粗效率大大提高），分析版面大改动

Vortex 旋风铣

Vortex 旋风铣是Delcam 拥有专利的最新高速区域清除加工策略。Vortex
通过控制刀具切入材料的最大切入角，始终保持接触角在优化状态，即使在内角处，从而优化了整个刀具路径的切削条件。

通过控制最大接触角和刀具负荷，使Vortex
可比传统粗加工方法使用更深的切削深度加工，切削深度可深达全刀槽长度，从而最大限地发挥了硬质合金刀具材料切削能力，缩短加工时间高达 60% 。Vortex
可应用于2轴、3轴粗加工，定位5轴粗加工和残留粗加工。

MachineDNA

MachineDNA 是Delcam开发的一项革命性专利技术，已整合于Delcam全部CAM产品。MachineDNA
可捕捉机床运行特点和数据，并将这些数据应用于 Vortex
策略。系统可根据指定的机床自动优化刀具路径，更快、更好地生产零件。目前全球仅Delcam具有这种类型的技术。

新的更完善的刀具选项

PowerMILL 2014
现在支持更多的刀具类型。支持桶形刀具（叶片加工常用刀具）。桶形刀具的形体特点使它能使用相对较大的行距，而加工后表面仅留下较小的残留高度。现在也支持燕尾形刀具，这样可更方便地加工诸如倒勾形面、齿轮等特征。

仿真分析功能

PowerMILL 2014
新推出一插件程序，使用它可精确分析机床仿真。插件程序以图形方式直观显示出机床的线性和旋转轴，极大方便了5轴编程。通过分析图形可发现并纠正任何潜在问题，如刀路方向突然改变及由于零件位置原因导致的刀轴反转等问题。优化零件位置后，重新分析仿真，可防止这些不希望出现的运动，改善表面质量。

钻孔增强

PowerMILL
2014钻孔功能有多处增强。现在每个钻孔循环类型都有自己的策略，支持外螺纹，锥形螺纹，在两孔相交处可使用可变进给率和可变主轴转速。新的外螺纹功能提供了多个设置，使您能更好地应用策略。在孔相交处，PowerMILL
2014 可自动扫描零件，发现孔相交，随后即可调整孔相交位置的相关参数，如停止距离、进给率和主轴转速等。

完善的平行策略

优化了平行加工算法。PowerMILL 2014
可产生无重叠的平行路径，路径也更完整，碎段更少，这样消除了刀具路径中可导致刀痕的小岛碎段。无重叠路径意味着消除了不必要的重复加工，减少提刀次数，从而缩短加工循环时间。

曲线编辑增强

PowerMILL 2014
的曲线编辑功能得到极大增强。现在可在复合曲线中插入和编辑圆倒角，还可编辑Bezier曲线上切矢点，更精确地编辑切矢。还可重新分布点或是改变曲线上点的数量。

夹具偏置

输出NC程序时（如G54，G55），现在可定义每条独立刀具路径的夹具偏置，这样在使用多个偏置时，由于无需操作者手工编辑NC代码，可减少人为错误，也可更快进行加工。

⑥ 车床机头和导轨不平行，怎么调整。

把主轴轴承紧好。知道在哪吗？ 紧主轴轴承的母在主轴箱里面靠近卡盘的那边有一个，注意上面有顶丝。之后在床头箱的外边，靠近床头箱的那里有一个锁母，那里紧上。 紧完之后，用手转动卡盘，用力转一下，可以滑动两周就可以了。（看用了多长时间的车床，新的可以转好几圈）。用铁棍或者别的什么棍子，找一个支点翘一下主轴靠近卡盘那里，或者用手或者用磁力表。看一下就没有动。不动的话。之后把卡盘卸掉，用外圆刀车一下链接卡盘的法兰盘的外圆，光一小刀就行了。整体吃刀见光。重新连接卡盘就行了

⑦ powermill里的长短分界值是什么意思

就是区间是否决定抬刀还是横跨

⑧ powermill可以出锯片路径吗

首先一般不用球刀开粗，然后阀值可以不设，但必须观察刀路，小地方不可走太深，比如有个10.5的孔，最多让你走个5厘深就不得了了，如果刀路中走得太深肯定是不行的。

⑨ 惠州powermill数控编程，到哪里好学点

一、powermill数控铣编程加工特点 powermill数控铣编程至少有3个控制轴，即X,Y,Z轴，可同时控制其中任意2个坐标轴联动，也能控制3个甚至更多个坐标轴联动，主要用于各类较复杂的平面、曲面和充体类军件的加工，如各类模具、样板、叶片、凸轮和连杆等。因此.其编程方法与车床不尽相同。不同的数控悦床.不同的数控系 统，其编程原理基本上是相同的，但所用指令有不同之处。这里以FANUC Oi系统为主来介绍数控铣削编程。 二、数控铣编程工件坐标系的建立 （1）、数控铣编程机床的坐标系 powermill数控铣编程是以机床主轴轴线方向为Z轴，刀具远离工件的方向

⑩ 在powermill中怎么加载机床主轴头以检查碰撞

机床仿真，