淺談利用數(shù)控銑加工模具技術

摘? 要：模具CAD/CAM技術能顯著縮短模具設計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識。已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進了相當數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。

關鍵詞：數(shù)控編程;加工路線;刀具選擇

前言

當前，模具制造技術正在不斷地提高和完美，高精度、高效益加工設備的使用越來越廣泛。高性能的數(shù)控加工設備的應用已越來越多。NC、DNC技術的應用越來越成熟，可以進行傾角加工超精加工。這些都提高了模具面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。

1.數(shù)控編程系統(tǒng)的選擇

PowerMILL 是世界著名的功能最強大，加工策略最豐富的數(shù)控加工CAM軟件系統(tǒng)。具體功能如下：

1.1能夠接受線型、曲面及實體數(shù)據(jù)模型，支持線型、曲面及實體數(shù)據(jù)模型的混合加工

1.2基于毛坯殘留知識的加工。任何一道工序的完成，都可生成殘留模型來分析，系統(tǒng)清楚地知道當前加工結(jié)果的毛坯殘留狀況，將根據(jù)殘留模型，使用小刀具僅加工剩余區(qū)域，大大提高了加工效率。

1.3軟件能根據(jù)模型特征，自動識別平坦區(qū)域和陡峭區(qū)域，按區(qū)域特征，選擇合適的加工策略，確保加工質(zhì)量和效率，提高刀具利用率。

1.4軟件充分利用最新的刀具設計技術，實現(xiàn)了側(cè)刃切削或深度切削的。當?shù)毒呗窂角须x主形體，路徑變得越來越平滑，從而降低機床負荷，減少刀具磨損，實現(xiàn)高速切削

1.5刀具載荷過載，自動擺線加工。

1.6刀具路徑修圓功能，避免刀具突然轉(zhuǎn)向和刀具損壞

1.7進給率優(yōu)化處理功能，刀具路徑生成后，自動編輯指定加工區(qū)域的進給率

2.合理選用機床的原則

2.1根據(jù)零件的加工尺寸選用合適的機床加工，杜絕大馬拉小車式的浪費

2.2零件的重量不能超過機床的承重，避免機床損傷

2.3機床的選用在保證加工技術要求的前提下有利于提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本為原則。

3.數(shù)控加工模具工藝性分析

3.1模具編程原點應盡量與模具圖樣上的設計基準、工藝基準、檢測基準統(tǒng)一。有利于提高數(shù)控加工精度和重復定位精度。

3.2模具各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性應符合數(shù)控加工的特點。由于受刀具材料、規(guī)格及剛性等因素的影響，細、深筋型腔不適合采用數(shù)控加工。

3.3模具的粗、半精加工、精加工的基準必須統(tǒng)一。一般常采用相互垂直的三個平面（檢驗角）為模具的加工和定位基準，以減少再次裝夾產(chǎn)生的誤差。

3.4根據(jù)模具的加工精度和表面粗糙度的要求。通常采用按粗加工、半精加工、精加工的順序加工。合理預留加工余量，最終保證圖紙要求。

4.工序和工步的劃分

4.1在數(shù)控機床上加工零件，工序可以比較集中，在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序。根據(jù)模具零件圖樣，考慮被加工零件是否可以在一臺數(shù)控機床上完成整個零件的加工工作，若不能則應決定其中哪一部分在數(shù)控機床上加工，哪部分需要在其他普通機床上加工，就可以對模具零件的加工工序進行劃分。

4.2在一個工序內(nèi)往往需要采用不同的刀具和切削用量，對不同的表面進行加工。在工序內(nèi)又劃分為工步。對于模具零件來講經(jīng)常采用按刀具劃分工步，這就節(jié)省了換刀時間、節(jié)省了換刀次數(shù)，提高了加工效率。

5.數(shù)控加工特點對夾具的選擇要求

5.1保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定

5.2要協(xié)調(diào)模具零件和機床坐標系的尺寸關系，一般有專用的工藝裝夾位置。夾具的高度盡可能不要超過模具零件的上表面高度，以免快速移刀過程中撞刀，發(fā)生危險。

6.加工路線的確定原則

6.1加工路線的確定應保證模具零件的精度和表面粗糙度。通常采用圓弧切向進刀 和圓弧退刀的方法加工模具切邊凹模 。避免刀具直接下刀對刀具壽命的影響，節(jié)省刀具。

6.2采用法向延伸刀具半徑的方法加工模具定位基準（檢驗角）。

6.3采用斜向和螺旋下刀和圓弧退刀的方法加工模具型腔，目的是提高效率和節(jié)省刀具。

7.刀具的選擇

7.1根據(jù)加工模具零件的硬度分為淬火前加工用刀具和淬火后加工用刀具。

7.2根據(jù)加工模具零件的結(jié)構(gòu)按規(guī)格有直徑分別為40、30、25、16、12 的牛鼻刀和直徑分別為16、12、10、8、6的球刀。由于刀具越細剛性越差，所以優(yōu)先選用大直徑的刀具。并且加工效率也有提高。

8對刀點的選擇

8.1便于數(shù)值處理和簡化程序編制

8.2方便找正模具零件并在加工過程中便于檢查測量尺寸。

8.3對刀點通常在加工基準面上。并且統(tǒng)一的原則。

8.4對刀點必須是已經(jīng)加工完成的精加工面，如果沒有這樣的基準面，可以以工作臺面為基準后再在定工件坐標過程中進行外部偏移指定的數(shù)值。

9.切削用量的選擇

9.1主軸轉(zhuǎn)速的確定應根據(jù)刀具的直徑和刀具標明的切削速度來計算得出。

9.2進給速度應根據(jù)機床的轉(zhuǎn)速和刀具標明的每刃切削量計算得出范圍，再根據(jù)模具加工精度和表面粗糙度要求確定。

9.3每層切削深度根據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應盡可能使每層切削深度等于工件的加工余量，可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量的加工余量，一般為0.1-0.5mm。

10.結(jié)束語

目前利用數(shù)控銑床等先進設備進行模具及零件的加工。在編制加工工藝和編制程序時考慮的因素有：機床的合理選用、模具工藝性分析、工序與工步的劃分、夾具的選擇、如何確定加工路線、如何選擇刀具、對刀點的確定以及切削用量的選擇。將更能發(fā)揮現(xiàn)有數(shù)控設備的優(yōu)勢，也能在滿足產(chǎn)品用戶要求的基礎上，更加提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量，更大節(jié)省資源，從而建立起完整的現(xiàn)代化加工企業(yè)模式。

參考文獻：

[1]張超英，謝富春.《數(shù)控編程技術》.化學工業(yè)出版社.2003年

[2]韓步愈.《金屬切削原理與刀具》.機械工業(yè)出版社.1988年

[3]翟瑞波.《數(shù)控加工工藝》.機械工業(yè)出版社.2007年.

作者簡介：潘曉玉（1974.9-），女，漢，吉林省梨樹縣，遼源方大鍛造有限公司，主要從事模具車間技術及數(shù)控編程工作，工程師。

a? < ? s P ? ?? =EN-US>h1=8mm、R=15mm以及α/2=5°代入式M錐孔=hcosα/2-h1sinα/2+R中，從而求出高度檢驗尺寸M錐孔的數(shù)值，即：

M錐孔 =hcosα/2-h1sinα/2+R=73.13cos5°-8sin5°+15=87.15mm。

參考文獻：

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[2]劉興榮，張小希，馬桂茹，張博.一種新型實用的內(nèi)錐錐角測量方法[J].中國計量.2009（05） .