【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于汽车冷冲压大型模具型面局部整改数控加工，主要用于大型数控龙门加工中心对模具型面进行整改返修加工，尤其涉及到一种汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法。
技术介绍
1、汽车钣金内外覆盖件是车身重要的组成部分，主要成型材料为各种强度的金属板材，其特点是尺寸厚度薄（0.7~1.4mm）、形状复杂、尺寸大、产品的面品质量精度要求高等。因此成型工装即冲压模具开发难度也较高，生产制造工艺复杂，特别是到钳工调试阶段，要针对钣金件起皱、开裂、回弹、钣金面品等进行多轮次优化整改。而型面局部二次加工是整改优化的关键项。根据cae分析优化的数据进行对模具的局部型面进行烧焊、或直接加工来达到整改需求。因为是局部加工，这样就涉及到模具的型面存在修改与未修改的型面结合处，结合处数控加工公差一般为0.05mm以内，否则就需要钳工手动修复影响整改质量的实际数值与理论数据之间的偏差。为了达到公差要求，在数控加工精加工阶段就需要人工对数控程序进行干预，即加工过程中实施手轮手动插补程序，进行手动接刀操作，从而保证整改的曲面型面与未整改面的结合处光顺且符合公差要求。
2、接刀：数控机床在精加工过程中运用接刀情况举例：1、铣刀磨损会导致表面粗糙不平，这时候需要换新刀。换新刀加工时要进行接刀，将衔接处铣平不留痕迹；2、模具型面局部二次上机加工时，因部分型面已经过钳工研磨、及刀具磨损误差、二次上机误差，人工校核基准误差，环境误差、局部烧焊或热处理软硬加工带来的弹刀误差等综合精度误差，均会在二次上机加工范围边缘处与原型面交接产生高低痕迹，所以要人
3、综上传统的数控龙门加工中心不具备自动自适应自动接刀功能，需要人为手动干预，本专利技术在原有的机床状态下增加一种可以实现自动自适应接刀的激光跟踪刀柄以及自动接刀控制系统，结合自适应接刀的方法来实现整改的曲面型面与未整改面的结合处光顺且符合公差要求。
技术实现思路
1、本专利技术提供以一种汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法，解决汽车冷冲压大型模具返修时接刀不够平顺，人为长时间手动控制接刀容易疲劳，出现思维与行动不一致，手轮旋操作反向等造成型面过切导致的次品率高，及接刀造成型面余量过大造成的耗费大量时间进行研磨的问题；同时，本专利技术也能够解决人为参与无法实现自动化加工，耗工耗力等问题。
2、本专利技术解决上述问题的技术方案为：
3、一种汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法，包括如下步骤：
4、步骤一：在三维设计软件中勾画出模具型面局部需要整改区域的理论边界即返修数控编程区域，之后导入cam编程软件；
5、步骤二：在cam编程软件中启动二次开发的相应功能菜单图标，调入激光跟踪刀柄，软件根据理论边界自动计算出计算边界，所述理论边界与计算边界非重叠的区域即自适应自动接刀过渡区，所述自适应自动接刀过渡区的宽度取值为5mm；
6、步骤三：应用cam软件编制常规数控程序：包含粗加工——清根加工——半精加工——清根加工——精加工——清根加工，生成策略组合程序；
7、其中精加工程序需要编制两条程序，第一条为理论边界内的加工程序；第二条为自适应自动接刀过渡区的加工程序；
8、步骤四：应用cam二次开发的命令图标——产生检测程序，在对话框中选择上述精加工的两条程序进行合并，重新计算产生自适应接刀轨迹程序，程序内部会在自适应自动接刀过渡区的开始及结束点生成判断语句，配合后置处理用；
9、后置处理加工程序，将编制好的程序进行批量后置处理生成机床nc代码，在程序中根据判断语句在自适应自动接刀过渡区的开始及结束点自动加入激光跟踪刀柄的开启和关闭指令；
10、步骤五：将自动接刀控制系统与数控机床通信连接，之后将激光跟踪刀柄装入机床主轴；
11、步骤六：按下机床循环启动按钮，检查机床是否存在报警，如有报警错误，根据错误提示解除报警并再次按下机床循环启动，直到程序正常运行，等待程序加工完成。
12、进一步，步骤三中所述的精加工程序轨迹方向设置要平行于y轴或x轴方向编制。
13、进一步，所述步骤六中程序正常运行后，当激光跟踪位移刀柄在进入自适应自动接刀过渡区时，cmos激光位移传感器模组会自动开启，开启过程由nc程序中的代码控制，逻辑为自动打开刀具运动轨迹前方的cmos激光位移传感器模组，在刀具加工轨迹换方向时自动切换到对应的cmos激光位移传感器模组；刀具运动轨迹前方的cmos激光位移传感器模组检测刀具前方5mm处的型面表高度并发送给自动接刀控制系统，所述自动接刀控制系统接收该高度后与自身存储的理论高度数据进行对比并计算出偏移量，之后将该偏移量传送给数控机床，通过自动接刀控制系统与机床数控系统交互控制，实时对机床z轴进行增量补偿控制，即实时修正z轴与前进方向5mm区域的高度相吻合，实现自适应接刀并达成光顺型面的目的。
14、进一步，所述步骤五包括以下步骤：
15、1）、将自动接刀控制系统通电；
16、2）、将数控机床与自动接刀控制系统通过网线连接；
17、3）、将激光跟踪刀柄装入机床主轴，安装时注意刀柄定位销与主轴定位销制动块对齐插入，同时将激光跟踪刀柄与自动接刀控制系统通信连接；
18、4）、刀柄通电并驱动成功后，自动接刀控制系统黄灯亮起；
19、5）、校正刀具高度基准，刀具移动到工件高度基准平面上方，用高度基准块校正，要求误差在0.01mm内，此时刀具不要抬起，打开cmos激光位移传感器模组，在刀具切削刃最大轮廓投影外扩5mm的圆上出现的4个均布的光点，此时将自动接刀系统的abs绝对z值，及偏移量均定义成0,即高度基准校正完毕，之后主轴回高度原点处待命。
20、所述的激光跟踪刀柄包括：拉钉，所述拉钉固定设置在刀柄本体顶部，用于与数控机床主轴连接；刀柄本体底部固定设置有刀柄锁紧帽，用于固定刀具；刀柄锁紧帽上方的刀柄本体上套设有轴承，激光跟踪模组总成套设在轴承上并通过轴承实现与刀柄本体的转动连接；所述激光跟踪模组总成包括安装总成壳体，所述安装总成壳体内以均布的方式设置有四个cmos激光位移传感器模组，每个cmos激光位移传感器模组具有与之相对应的设置在安装总成壳体底部的透镜保护片，cmos激光位移传感器模组的发射端的出射光线通过透镜保护片照射至工件表面，经工件表面反射的入射光线再次经过透镜保护片后被cmos激光位移传感器模组的接收端接收；
21、安装总成壳体外侧固定设置有定位止动柱销，所述定位止动柱销上设置有用于从数控机床取电的电缆插口以及与自动接刀控制系统通信的通信端口，该电缆插口以及通信端口均与cmos激光位移传感器模组电性连接。
22、进一步，所述自动接刀控制系统包括外壳，嵌置在外壳上的显示屏以及通信接口，设置在内的控制器以及与控制器通信连接的存储器，所述控制器还与通信接口电性连接。
23、采本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法，其特征是，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法，其特征是，步骤三中所述的精加工程序轨迹方向设置要平行于Y轴或X轴方向编制。
3.根据权利要求1所述的汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法，其特征是，所述步骤六中程序正常运行后，当激光跟踪位移刀柄在进入自适应自动接刀过渡区（300）时，Cmos激光位移传感器模组（7）会自动开启，开启过程由NC程序中的代码控制，逻辑为自动打开刀具运动轨迹前方的Cmos激光位移传感器模组（7），在刀具加工轨迹换方向时自动切换到对应的Cmos激光位移传感器模组（7）；刀具运动轨迹前方的Cmos激光位移传感器模组（7）检测刀具前方5mm处的型面表高度并发送给自动接刀控制系统（10），所述自动接刀控制系统（10）接收该高度后与自身存储的理论高度数据进行对比并计算出偏移量，之后将该偏移量传送给数控机床，通过自动接刀控制系统（10）与机床数控系统交互控制，实时对机床Z轴进行增量补偿控制，即实时修正Z轴高度，使之与前进方向5mm区域处的高度
4.根据权利要求1所述的汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法，其特征是，所述步骤五包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法，其特征是，所述的激光跟踪刀柄包括：拉钉（1），所述拉钉（1）固定设置在刀柄本体（2）顶部，用于与数控机床主轴连接；刀柄本体（2）底部固定设置有刀柄锁紧帽（4），用于固定刀具；刀柄锁紧帽（4）上方的刀柄本体（2）上套设有轴承（3），激光跟踪模组总成（5）套设在轴承（3）上并通过轴承（3）实现与刀柄本体（2）的转动连接；所述激光跟踪模组总成（5）包括安装总成壳体（6），所述安装总成壳体（6）内以均布的方式设置有四个Cmos激光位移传感器模组（7），每个Cmos激光位移传感器模组（7）具有与之相对应的设置在安装总成壳体（6）底部的透镜保护片（8），Cmos激光位移传感器模组（7）的发射端的出射光线通过透镜保护片（8）照射至工件表面，经工件表面反射的入射光线再次经过透镜保护片（8）后被Cmos激光位移传感器模组（7）的接收端接收；
6.根据权利要求1所述的汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法，其特征是，所述自动接刀控制系统（10）包括外壳，嵌置在外壳上的显示屏以及通信接口，设置在内的控制器以及与控制器通信连接的存储器，所述控制器还与通信接口电性连接。
...【技术特征摘要】
1.一种汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法，其特征是，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法，其特征是，步骤三中所述的精加工程序轨迹方向设置要平行于y轴或x轴方向编制。
3.根据权利要求1所述的汽车冷冲压大型模具局部整改的自适应接刀方法，其特征是，所述步骤六中程序正常运行后，当激光跟踪位移刀柄在进入自适应自动接刀过渡区（300）时，cmos激光位移传感器模组（7）会自动开启，开启过程由nc程序中的代码控制，逻辑为自动打开刀具运动轨迹前方的cmos激光位移传感器模组（7），在刀具加工轨迹换方向时自动切换到对应的cmos激光位移传感器模组（7）；刀具运动轨迹前方的cmos激光位移传感器模组（7）检测刀具前方5mm处的型面表高度并发送给自动接刀控制系统（10），所述自动接刀控制系统（10）接收该高度后与自身存储的理论高度数据进行对比并计算出偏移量，之后将该偏移量传送给数控机床，通过自动接刀控制系统（10）与机床数控系统交互控制，实时对机床z轴进行增量补偿控制，即实时修正z轴高度，使之与前进方向5mm区域处的高度相吻合，实现自适应接刀并达成光顺型面的目的。
4.根据权利要求1所述的汽车冷冲压大型模具局部整改的自...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰海泉，唐伟铭，王伟，
申请(专利权)人：格致汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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