淺談利用數(shù)控銑加工模具技術(shù)

摘? 要：模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)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(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進了相當(dāng)數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控編程;加工路線;刀具選擇

前言

當(dāng)前，模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完美，高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來越廣泛。高性能的數(shù)控加工設(shè)備的應(yīng)用已越來越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)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(dāng)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(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)了側(cè)刃切削或深度切削的。當(dāng)?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(fù)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(shù)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(yīng)盡量與模具圖樣上的設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、檢測基準(zhǔn)統(tǒng)一。有利于提高數(shù)控加工精度和重復(fù)定位精度。

3.2模具各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)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(xì)、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(zhǔn)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(zhǔn)，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(yù)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(yīng)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(biāo)方向與機床的坐標(biāo)方向相對固定

5.2要協(xié)調(diào)模具零件和機床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)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(yīng)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(zhǔn)（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(xì)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(zhǔn)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(zhǔn)面，可以以工作臺面為基準(zhǔn)后再在定工件坐標(biāo)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(yīng)根據(jù)刀具的直徑和刀具標(biāo)明的切削速度來計算得出。

9.2進給速度應(yīng)根據(jù)機床的轉(zhuǎn)速和刀具標(biāo)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(yīng)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(shè)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(shè)備的優(yōu)勢，也能在滿足產(chǎn)品用戶要求的基礎(chǔ)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(shù)》.化學(xué)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(shù)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：

[1]王曉英，姜靜，李正.提前器總成角度測量裝置的設(shè)計與研究[J].現(xiàn)代車用動力.2010（04）

[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） .