五轴激光切割机在汽车模具制造过程中的应用

    激光切割设备在汽车模具制造过程中普遍应用，其在汽车模具的制造过程中，主要起两种功能，一种是冲压件的批量生产 ；第二种是冲压模具的制造过程中，修边工序的模具未完成制造，使用激光切割机替代修冲模具的功能，完成冲压件的试制任务。在汽车模具企业中，激光切割机更多的是扮演了试制的角色，本文主要介绍激光切割机在第二种任务中，是如何满足制造需求的。图1为我公司使用的激光切割设备。

图1 激光切割设备

1 激光切割机完成试制任务的流程

    激光程序编制--支架的切割安装—切割程序的试教—切割工件。

    板材冲压后，造型千奇百怪，不能直接放到激光切割机的工作台上切割，必须设计与制造辅助工装来完成切割任务。根据切割任务的不同，定位支撑装置可以分为通用定位工装和专用定位工装，其中通用定位工装的特点是制造工艺简单，制造周期短，投入资金少，通用性强，缺点是定位不稳，适用于试制等情况；专用工装的特点是制造相对复杂，投入资金多，工装的存放占用空间等，但重复定位效果好，生产效率高，适用于大批量冲压件生产。本文着重介绍通用性工装的设计与制造方法。

    通用工装包含三部分组件，一是百线平台，二是支撑块，三是支撑样板。专用型工装一般采用焊接底座，用石膏或者树脂等制作定位支撑。图2、图3分别为通用工装的零件与工作状态图。

图2 通用工装简图

图3 通用工装使用状态图

2 激光切割程序的编制方法

    激光切割配有专业开发的软件，也可使用通用CAM软件。本文编程所用CAM软件为NX。程序包含两部分，一为定位工装样板程序，二为切割程序。

    2.1 定位装置样板程序：

    定位板（安装在支撑块上定位工件），其主要作用是定位和支撑工件，样板的设置选定要遵循以下几点原则：

    1）选择特征明显部位进行定位，考虑支对工件的支撑。

    2）料切割完成之前，保证大块废料不下落，以避免废料下落引起工件切割过程中移动。

    3）样板在工艺补充上的部分要尽量少，防止因工艺补充修整造成的实物与数模不符导致的干涉问题。

    4）根据工件形状，确定支撑样板的高度，如工件有特别高的部分时，可单独选择高的支撑块。

    首先要在工序数模正Z轴方向，做好与工作台相对应的百线（如图4所示）；然后在X轴与Y轴两个方向上，将百线投影到数模上，并在数模上截取投影线做出样板，并旋转将样板摆放到一个平面上（如图5所示）；最后使用加工轮廓的方式编制样板程序，具体编程还要注意一下几个方面：