2024年4月8日发(作者：)

基于ＰｏｗｅｒＭ　Ｉ　ＬＬ软件知识库的参数化数控编程　

一

汽模具制造有限公司　隋志华　韩小寒　翟万略　

编程、加工过程中非常必要的事情。有真实的机床库　ｌ　引言　

中国汽车工业的飞速的发展，带动了相关产业的　

可以将数控加工过程中干涉、碰撞问题控制在工艺编　

发展。特别是汽车模具制造企业的发展，更显示出了　

程阶段，不至于在数控加工过程中发现问题后再解　

　

蓬勃的生机。但是，目前国内汽车模具制造企业最大　

决，造成工件占用机床而耽误生产。

的困难就是专业技术人员的短缺，阻碍了模具企业的　

发展。如何在现有技术人员数量和技能的前提下，提　

高模具的制造技术水平和产出周期，是目前汽车模具　

行业一个值得研究的课题。　

英国Ｄｅｌｃａｍ公司的ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ软件是一款非常　

优秀的汽车模具编程软件。自２００２年以来，一汽模具　

公司一直使用此软件编制数控加工程序，包括３Ｄ编　

程、２Ｄ编程、钻孔攻丝、以及刀具的动态管理等。因　

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图１编程刀具库示例　

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ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ开放的二次开发接１：３和宏、模板等功能，使　

数控编程知识化得以实现。模具制造过程中的技术与　

经验积累有助于企业的长远发展，实现企业技术储备　

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和知识库积累，进而实现无人值守加工，这需要较强　

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的标准编程规范、安全保障手段才可以有效完成，完　

全是知识积累的体现。　

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２刀具库、机床库的建立　

建立数控编程加工使用的真实的刀具库是数控　

编程、加工过程中非常必要的事情。在编程时使用真　

实的刀具，可以设置合理的转速、进给以及其他的切　

削参数，从而提高模具的数控加工质量和加工效率。　

还可以对刀具系统进行管理（数控加工配刀、刀具集　

中管理），降低模具加工刀具的库存量和使用成本。　

ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ软件本身带有刀具数据库，但因汽车　

冲模加工有其特殊性，所以只需要建立适合本公司数　

控编程加工需要的刀具库（见图１）即可。刀具库中可　

以包含使用此刀具的相关信息（见图２），如转速、切削　

图２编程刀具信息　

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图３机床头库示例　

速度等等。可以用宏命令建立刀具库，也可以用模板、　

项目、运行状态文件建立刀具库。　

有了刀具库，无论程序员是否有编程加工经验，　

只需要根据编程技术文件，选择相应的刀具编程，即　

对于汽车冲模的数控加工，无须建立完整的机床　

库，只需要建立机床头库即可。ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ软件中自　

带了很多常用的数控机床库，也可以用其功能建立本　

可以编制出转速与进给合理的数控加工程序。　

　

建立真实的机床库或机床头库（见图３）也是数控　

公司的数控机床库。

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对于模具的数控编程加工制造，建立真实的刀具　

量和数控加工效率是众多企业关心的问题。解决的方　

库和机床库是件一劳永逸的事情。在使用ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ　

法之一就是针对汽车冲模的特点二次开发相应的自　

软件的初期，只需要一次将数控编程加工用刀具库、　

动化功能。　

机床头库建立起来，以后就可以一直使用。若有刀具　

变化，仅需要更新数控编程加工变化的刀具即可。　

以下是从制约无人值守加工的局部环节，所做的　

自动化功能的二次开发实际案例的过程和大家进行　

探讨。　

３编程模板的建立　

笔式工艺清角一直是汽车冲模加工的一个难点。　

编程模板（见图４）的建立是数控编程重中之重的　如车门内板拉伸凹模，假设球头Ｄ３０刀具加工完成之　

事情。针对不同的制件和加工策略建立编程模板，其　后直接用Ｄ１６球头刀具笔式清角（见图６），如何判断　

中包含了切削参数信息，如：切削方式、使用刀具、余　各处的加工余量，然后根据加工余量进行分层笔式清　

　

量、公差、行距等基本信息以及影响加工效率和产品　

角是各企业一直急于解决的问题。

质量的高级参数设置等等。　

刀具路径样板模板（见图５）的建立，是经验积累　

总结的最终结果。将曾经编制过的各种制件（如：侧　

围、翼子板，车门板、行李箱板等）项目整理，根据制件　

的特点，进行分区编制样板程序。然后保存为刀具路　

径样板模板库。在以后的使用过程中，无论编程员是　

否有编程经验，是否熟悉数控加工，只需要依据样板　

项目，就可以编制出编程加工技术文件所规定的高质　

量数控加工用程序。这也是将数控编程、数控加工、调　

试经验等转化为数控加工技术文件的有效途径之一。　

图６分层笔式清角实际加工示例，清角深度８ｍｍ　

通过ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ二次开发功能，结合ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ　

中的上百个命令，此问题得到解决（见图７）。使用传统　

方式清角加工，理论时间为１２６ｒａｉｎ，使用开发的分层　

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清角功能加工，普通国产整体合金Ｄ１６刀具，伸出　

６０ｒａｍ长，转速４０００转／ｒａｉｎ，进给４５００ｍｍ／ｍｉｎ，理论　

时间为５６ｍｉｎ，实际加工时间是７６ｍｉｎ。加工效率是传　

统加工效率的２倍左右，这种小切削量，快进给的加　

工方式，使整个加工过程中机床的使用功率始终低于　

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３％，对机床无伤害，并且刀具几乎无磨损。　

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图４编程模板示例　

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图５　刀具路径样板模板功能　

４二次开发功能　

软件自动化的实现，需要客户定制自己的工作环　

境和模板，ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ为用户提供了完善的二次开发　

接口，所以基于软件本身的开发接口，开发适合本公　

司的功能命令是非常有必要的。Ｐ０ｗｅｒＭＩＬＬ开放的二　

次开发接口和浅显易懂的宏命令，使开发工作变得简　

单容易。　

图７　ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ实际编程刀具路径　

还有其他汽车冲模加工的难题，如３Ｄ的全自动　

在现有的人力资源的基础之上，如何提高编程质　

加工；拉伸模不改变加工数模实现凹模凹尺的空开加　

固　

汽车内饰件注射模型芯的典型数控加工实例　

英国Ｄｅｌｃａｍ（中国）有限公司　

１　引言　

的需求量越来越大，制造周期越来越短。对各个模具　

王振江　

能由于材料内部的应力而引起较大变形。所以选择开　

　

随着国内汽车工业的快速发展，汽车内饰件模具　

粗后再进行淬火到４８～５０ＨＲＣ。

工厂的要求也越来越高，仅仅拥有普通３轴ＣＮＣ机　

床已经逐渐不能够满足客户的需求。高速机、多轴　

ＣＮＣ机床目前在国内正逐渐普及起来。但随之而来的　

是必须要有与硬件相匹配的优秀ＣＡＭ软件，方能真　

正帮助用户安全、高效地发挥机床性能，产生效益的　

最大化。本文从汽车内饰件中一款典型的出风口注射　

模型芯，结合Ｄｅｌｃａｍ公司的ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ软件来展开　

分析，阐述汽车内饰件中小型模具的数控加工工艺。　

（３）修补模型。　

（ｂ）　

图１　型芯　

２型芯分析　

（１）外观及材料分析。　

仔细观察模型，发现许多狭小区域ＣＮＣ难以加　

工到位，还有右边半圆孔是与浇Ｅｌ衬套需要配合区　

图１所示为型芯的外形尺寸为２３９．５ｍｍ×　

域，将来需要线切割加工。对以上所有ＣＮＣ加工盲区　

２００ｍｍ￣１４９．６ｍｍ。图ｌａ为该工件的３Ｄ图，图１ｂ为该　

及需要其它工序加工的区域，可以很方便地利用　

ＭＩＬＬ软件的曲面造型模块进行覆盖修补，如图　

工件的２Ｄ主视图。工件材料为Ｈ１３，淬火后硬度为　

Ｐｏｗｅｒ

４８￣５０ＨＲＣ。通常在定料时材料的长、宽、高方向会多　

２所示，这便于减少对于生成刀具路径的改动，更好地　

控制刀轨。　

留２￣５ｍｍ。　

（２）前期工艺分析。　

ＣＮＣ加工前，常规加工工艺路线为：下毛坯料　

普通铣床铣６面（留ｌｍｍ余量）一预钻水路、顶针避　

空孔　磨床６面角尺（预留０．５ｍｍ余量）。在淬火前毛　

坯料有大量的残料需要ＣＮＣ粗加工，如果淬火后再　

清除大余料，由于材料硬度很高，刀具的磨损和加工　

效率都会受到影响，最重要的是如果淬火后再开粗可　

图２模型覆盖修补　

工、修边模刃口三维轮廓加工、钻孔攻丝、刀具的动态　

目前国内汽车冲模企业在专业技术人力资源短缺的　

管理（降低刀具库存）、冲孔模具孔的程序化加工、模　

情况下，提高模具编程、加工效率和产品质量及无人　

具２Ｄ结构程序化加工等等，通过ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ软件的　

值守加工的一条捷径。中国汽车冲模数控加工制造技　

二次开发功能，结合模具的数控编程、数控加工、机床　

术的落后，原因之一就是没有转化为技术文件的经验　

功能等，这些难题都会迎刃而解。　

积累。所以在今后的企业发展中，把数控加工经验转　

化为数控加工技术文件，结合数控编程、数控机床功　

５　结束语　

软件的知识化编程和二次开发功能的重要性，这也是　

能以及计算机软件，开发出适合本企业的功能，指导　

①　因篇幅有限，本文只简单介绍了基于ＰｏｗｅｒＭＩＬＬ　后来人的工作，必将起到事半功倍的效果。　

④