汽车模具编程用什么软件(汽车模具cnc编程招聘)

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）

汽车专业需要什么软件吗？

需要用到电脑，如机械制图、PLC自动化编程这一块需要用的到。

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大型模具能用proe吗

能，大型模具能用proe，proe的模具模块功能还是很强大的。

无论是什么格式的图形转成proe都不可能让人认为是proe做的。首先转换后的图型是个不可分割的实体。而且在proe下建模都有步骤。光凭这一点就会被识破。如果是产品设计的话用proe的好点。假如你是做模具设计或编程我觉的用ug要好点。

1.

ug分模，拆电极熟练了速度很快，还有就是ug外挂技术很成熟了，拆电极到出图出物料单都自动化了。模具设计主推UG。

2.

原因有UG的推广度高。软件更新快，可能有人要说了软件更新快学都来不及。更新快说明软件公司有资金有实力。学一个版本就好了比如4.0的。虽然有5.0的，但大多数厂软件没更新，还有就是电脑硬件跟不上。UG模具库资料齐全，常用的有龙记牌模具库。

3.

UG主要适合于大型的汽车、飞机厂建立复杂的数模，而PRO/E主要适合于中小企业快速建立较为简单的数模。

4.

在建模较为复杂的时候，往往是任何参数都是没有用处的，我一般用PRO/E建立开始较为简单的线框、曲面，然后转到ug里面进行高级曲面的建立、倒角。由于产品反复更改，参数大多数都被删掉了。

5.

两种软件各有优点，应该混合建模才能达到最佳效果。零件较大、较复杂的时候，加工一般用ug做好数模，cimatron做粗加工，ug精加工。

ug编程好还是POWermill?

这个主要看你是从事哪个行业的编程、不能说哪个一定很强、每个软件都是各有千秋、很多人用PM都是说PM好用，有人说CAM好用，还有说CIM好用的、个人认为这只是看行业、看你加工什么类型的模具或产品了、基本上CAM用来做产品比较普及、做橡胶模具也很方便。UG适合用来做中小型精密模具，UG拆电极出电极图是没有软件能替代。PM一般用来做大型模具、PM算刀路非常快、大型模具用UG算刀路算12小时算不好的PM一个小时就可以算好，而且PM编写电极速度非常快，文件导入自动编程，很方便效率非常高，唯一缺陷就是编刀路要UG软件配合做辅助面和轮廓线。其实用什么软件都是差不多，说白了就是看你要从事哪方面发展。

ug是什么?

UG现在叫做NX,它是一个三维设计软件，主要用于汽车和机械行业，在航空领域也有部分企业在使用。相似软件还有catia、proe等

EDS公司的Unigraphics

NX是一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。Unigraphics

NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。Unigraphics

NX为设计师和工程师提供了一个产品开发的崭新模式，它不仅对几何的操纵，更重要的是团队将能够根据工程需求进行产品开发。Unigraphics

NX能够有效地捕捉、利用和共享数字化工程完整过程中的知识，事实证明为企业带来了战略性的收益。

来自

UGS

PLM

的

NX

使企业能够通过新一代数字化产品开发系统实现向产品全生命周期管理转型的目标。

NX

包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。

如今制造业所面临的挑战是，通过产品开发的技术创新，在持续的成本缩减以及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。为了真正地支持革新，必须评审更多的可选设计方案，而且在开发过程中必须根据以往经验中所获得的知识更早地做出关键性的决策。

NX

是

UGS

PLM

新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。

NX

独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。

NX

可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。

NX

建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上，这些解决方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。通过再一次将注意力集中于跨越整个产品生命周期的技术创新，

NX

的成功已经得到了充分的证实。这些目标使得

NX

通过无可匹敌的全范围产品检验应用和过程自动化工具，把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架中。

工业设计和风格造型:

NX

为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力的解决方案。利用

NX

建模，工业设计师能够迅速地建立和改进复杂的产品形状，

并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。

产品设计:

NX

包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。

NX

具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。

NX

优于通用的设计工具，具有专业的管路和线路设计系统、钣金模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。

仿真、确认和优化:

NX

允许制造商以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程。通过在开发周期中较早地运用数字化仿真性能，制造商可以改善产品质量，同时减少或消除对于物理样机的昂贵耗时的设计、构建，以及对变更周期的依赖。

Tooling:

NX

tooling

applications

extend

design

productivity

and

efficiency

into

manufacturing,

with

solutions

that

are

dynamically

linked

with

product

models

to

ensure

accuracy

and

timely

development

of

production

tooling,

workholding

jigs

and

fixtures,

and

complex

molds

and

dies.

Machining:

NX

provides

process-oriented

machining

solutions

that

streamline

machining

while

optimizing

speed

and

efficiency.

With

a

"do

anything"

range

of

capabilities,

NX

machining

solutions

include

advanced

numerical

control

programming,

toolpath

and

machine

simulation,

postporcessing,

shop

documentation,

and

process

planning.

有序的开发环境:

NX

产品开发解决方案完全支持制造商所需的各种工具，可用于管理过程并与扩展的企业共享产品信息。

NX

与

UGS

PLM

的其他解决方案的完整套件无缝结合。这些对于

CAD

、

CAM

和

CAE

在可控环境下的协同、产品数据管理、数据转换、数字化实体模型和可视化都是一个补充。

UG主要客户包括，通用汽车，通用电气，福特，波音麦道，洛克希德，劳斯莱斯，普惠发动机，日产，克莱斯勒，以及美国军方。几乎所有飞机发动机和大部分汽车发动机都采用UG进行设计，充分体现UG在高端工程领域，特别是军工领域的强大实力。在高端领域与CATIA并驾齐驱。

UG的兄弟软件：

1.

Team

Center，与达索的Smarteam并称为最强大的PLM软件

2.

Postbuilder,

准确的说是UG软件的一部分，强大的CAM/CNC后置处理器。

3.

Nestran，与NASA的Nestran同根同组，是军工及航空航天业强大的CAE软件，主要应用于线性问题求解。

4.

I-DEAS，军方用高端软件，福特和日产使用，常用在CAE领域

5.

SolidEdge，中端设计软件，除了Solidworks之外很常用的软件，强项是钣金

6.

Imagewre，逆向造型与汽车A面造型软件，在此领域市场领导者。

UG的二次开发工具非常强大，所以有必要做一下介绍：

1.

Open

Grip，提供了最简单的解释性语言，类似于AutoCAD的Lisp，可以完成绝大多数曲线，实体CAD操作功能，生成的文件可以被UI

Styler二次开发的菜单.men文件调用，也可被Open

API(C语言)或者Open

C++调用。

2.

Open

API，也叫Open

C，UG的一个C语言函数库，将相似功能的函数放在同一个.h头文件中，只要被.c文件#include一下就能使用，编译后生成dll，这种dll文件可以直接由3种方式调用：

1）通过.men调用，需要写在.men文件中

2）通过UI

Styler二次开发的对话框.dlg中的按钮响应函数来调用

3）通过Open

Grip函数调用。

Open

C，是最强大的二次开发工具，可以实现草图，三维实体曲面，产品装配，汽车模块，模具模块，知识工程（Knowledge

fusion），CAM加工，有限元FEM，数据库操作等所有UG功能的二次开发。

3.

Open

C++，与Open

C类似，只是函数库为C++类库的形式，可以用C面向过程或者C++面向对象的方法来编写和调用。但是功能仅局限于CAD。

4.

UI

Styler，用于二次开发扩展的菜单命令和对话框，界面，生成的.men,

.dlg可以调用上述二次开发语言编写的可执行代码。

5.

Tooling

Language，UG自己提供的一套工具说明性语言，比较多的用在Genius设备刀具管理和Postbuilder

CAM后置处理器上，一般情况下，不需要做任何修改，以Postbuilder为例，在这个用Java编写的跨平台工具中，机床类型、主轴、机床各轴，进给率，刀具描述等都已经由这种由Java生成的工具语言完成.在Postbuilder窗口中的任何可视化修改，都会自动修改这些工具语言。有经验的用户或第三方也可以自己修改这些工具。

6.在此补充的是，可以使用VB，Java等语言，通过对UG安装目录下各个.set,

.template,

.dat,

.dlg,

.men文件和数据库进行操作来达到上述二次开发工具同样的效果。这也是UG二次开发工具强大之处。