典型注塑模具的數(shù)控工藝分析與編程

龔秋生

摘要：模具加工在整個數(shù)控加工中有著具足輕重的作用，所以對典型模具的數(shù)控加工工藝和編程過程進(jìn)行研究，有助于數(shù)控加工人員更好地掌握模具加工的編程技巧，具有較好的現(xiàn)實意義。本文對一典型塑料模具的加工工藝和編程過程進(jìn)行了分析，并做了仿真驗證，效果較好，希望能對從事模具加工的同仁起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：注塑模具 工藝分析 編程

中圖分類號：TQ320.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）11-0002-01

1 引言

本文加工的模具為一注塑模具，材料為40cr，經(jīng)調(diào)制處理，其形狀如圖1。加工內(nèi)容主要有零件本身形狀和流道的加工。下面從難點分析及對策研究、加工工藝分析與編程和仿真幾方面進(jìn)行闡述。

2 加工難點分析及對策研究

難點一：零件大部分加工部位比較狹窄，且較深需要選用較小的加工刀具，而且材料較硬，刀具磨損比較快，加工成本較高。

難點二：為了充分利用模具材料，同時提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，該模具需要設(shè)計為“一模兩腔”的形式，很大程度上增加了編程量。

難點三：由于數(shù)控銑刀都具有刀具半徑，不能滿足側(cè)壁直角輪廓的加工，并且部分區(qū)域過于狹窄，刀具根本沒法完成清根加工。

經(jīng)過分析研究針對以上加工難點，采取以下加工策略：

對策一：較大區(qū)域選擇較大刀具進(jìn)行粗加工，狹窄區(qū)域可采用Φ3.17mm的合金刀棒，經(jīng)過人工刃磨用于粗加工，可以很大程度上節(jié)省加工成本；因為加工面積較大，刀具會經(jīng)常磨損，這就要求編程人員要把加工程序，特別是粗加工程序分成若干適當(dāng)?shù)拈L度，以便刀具磨損后能隨時換刀刃磨。精加工時采用耐磨性較好的硬質(zhì)合金涂層刀具，提高刀具耐用度，保證加工精度。

對策二：只需要完成一腔的數(shù)控加工程序的編制，運用master cam軟件中的transform →rotate功能，把已經(jīng)生產(chǎn)的刀具路徑進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)刀具路徑的轉(zhuǎn)換，完成第二個型腔數(shù)控程序的編制。

對策三：對于數(shù)控刀具加工不到位的地方，可在數(shù)控銑床上進(jìn)行盡可能精細(xì)的加工，然后設(shè)計電極，運用電火花機床進(jìn)行加工的方法予以解決。

3 工藝分析與編程

因為該模具采用“一模兩腔”的加工方式，所以在加工時可以先編制出一腔的刀具軌跡，另外一個采用轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)的指令實現(xiàn)。運用master cam軟件的動態(tài)分析功能，確定該模具加工的最小加工圓角，選擇合適的加工刀具，不適合數(shù)控銑床加工的部位，作電極運用電火花機床加工。

經(jīng)研究確定的加工工藝方案如下：

（1）采用Surface rough pocket加工方法用邊界控制較狹窄區(qū)域，選用Φ3.17mm的合金刀棒進(jìn)行粗加工，然后選用Φ8mm硬質(zhì)合金鍵槽銑刀對整體進(jìn)行粗加工，均留0.15mm的加工余量。

（2）采用Surface finish contour加工方法選用Φ4mm硬質(zhì)合金鍵槽銑刀對整體進(jìn)行半精加工，并留0.05mm的加工余量；選用Φ3r1mm硬質(zhì)合金鍵槽銑刀對整體進(jìn)行精加工；選用Φ2mm硬質(zhì)合金鍵槽銑刀對狹窄區(qū)域進(jìn)行清角加工。

（3）采用Surface finish shallow加工方法選用Φ4mm硬質(zhì)合金立銑刀對整體的平坦面進(jìn)行精加工。

（4）采用Surface finish parallel加工方法選用r3的球頭硬質(zhì)合金銑刀對平緩的曲面進(jìn)行精加工。

（5）采用rotate功能旋轉(zhuǎn)一腔的刀具軌跡完成另一腔體的刀具軌跡。

（6）結(jié)合模具加工中加工不到位的情況，設(shè)計電極，用電火花加工完成。

按照以上工藝方案，選擇相應(yīng)的切削用量，運用master cam軟件完成刀具路徑的規(guī)劃，如圖2。

4 加工仿真

為了驗證刀具規(guī)劃路徑的正確性和合理性，需要對規(guī)劃的刀具軌跡進(jìn)行仿真。Master cam軟件本身具有較強的仿真功能，選擇已生成的刀具軌跡，運用實體驗證方法進(jìn)行軟件加工仿真，加工效果良好，仿真效果如圖3。

5 結(jié)語

模具加工需要講究策略，如果規(guī)劃好工藝方案，不僅能夠順利保質(zhì)保量完成加工任務(wù)，而且能夠提高工作效率，減少加工成本。本文結(jié)合實際加工經(jīng)驗，分析了典型注塑模具加工中遇到的問題和對應(yīng)的解決方法，并確定了模具加工的工藝方案，進(jìn)行了加工路徑的規(guī)劃和仿真加工，整體加工效果良好，對模具加工中工藝方案的制定和程序的編制具有較好的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

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