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手机外壳模具型芯的数控加工
原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-27 原文发表:2007-06-27 人气:13
本文章共3773字，分3页，当前第1页，快速翻页：
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在现代化的模具生产中，随着对塑料件功能要求的提高，塑件内部结构也变得越来越复杂，相应的模具结构也要随之复杂化。本文阐述了在塑料模具制造中所采用的新的设计制造工艺方法路线：首先利用Pro/ENGINEER或MasterCAM等先进的CAD/CAM软件进行产品的3D图形设计；然后根据产品的特点设计模具结构，生成模具型腔实体图和工程图；再在MasterCAM中根据模具型腔的特点绘制CNC数控加工工艺图，拟定数控加工工艺路线，输入加工参数，生成刀具路径；最后进行三维加工动态仿真，生成加工程序，并输送到数控机床进行自动加工。以下就以一个手机前壳的模具为例，重点体说明这一加工流程。为减少篇幅，本文假定从生成三维加工工艺模型后开始，只涉及加工部分。
一、前模的数控加工
根据手机前壳的3D图形进行模具设计后，将模具型芯的3D实体图转换成IGS图形格式，输入到MasterCAM中。前模加工工艺3D图，如图1所示。
图1 前模加工工艺3D图
其数控加工工艺如下：
(1)曲面挖槽粗加工，采用φ16的平底镶合金刀；
(2)曲面等高外形半精加工，采用φ6的平底刀；
(3)曲面的外形粗加工前模的电池插口枕位，采用φ6的平底刀；
(4)直纹曲面粗加工枕位的平面部分，采用φ6的平底刀；
(5)直纹曲面粗加工枕位的圆弧面部分，采用φ6的平底刀；
(6)曲面平行精加工，采用φ10的球头刀；
(7)等高外形精加工下部的清角部分，采用φ3的平底刀；
(8)等高外形精加工上部的清角部分，采用φ3的平底刀；
(9)曲面等高外形精加工型腔，采用φ3的平底刀；
(10)直纹曲面加工型腔的分型面，采用φ16的球头刀；
(11)直纹曲面精加工枕位的平面部分，采用φ3的平底刀；
(12)直纹曲面精加工枕位的圆弧面部分，采用φ3的平底刀。
下面分别予以介绍。
1.曲面挖槽粗加工
采用双刃φ16的平底镶合金刀，预留了0.3mm的加工余量。机床的进给率，1500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；抬刀速率，2000mm/min；主轴转速，2000r/min。
(1)曲面参数
安全高度绝对坐标，15mm；进给进刀增量坐标，1mm；过滤公差，0.025mm。刀具的边界取图1所示的外形边界。无须选择检查面。
(2)挖槽粗加工参数
Z方向的每步最大的下刀量，0.4mm；刀径百分比的进刀量，75%；实际进刀量，12mm。选择平行螺旋线铣削方式，输入一个刀具路径接近的起点，将下刀的中心设在边界的外面，采用螺旋下刀方式，切削深度设定为相对增量方式，预留0.2mm的余量。
(3)刀具路径
设置完所有参数后，在Geometry中选取所有加工面，加工边界选取图1所示的外形边界（以工件毛坯外径向外扩展刀具直径的1.5倍）。无须选择检查面。刀具的加工路径如图2所示。
图2 外形挖槽粗加工刀具路径
２.曲面等高外形半精加工
采用φ6的平底超硬合金刀，进一步加工尖角或细小倒圆角的残留余量，预留0.15mm的加工余量。机床的进给率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；抬刀速率，2000mm/min；主轴转速，1800r/min。
(1)等高外形参数
切削刀具的每次高度下降值为0.15mm；下刀点选择在边界内；切削深度选用相对深度，0.2mm。
(2)刀具路径
设置完所有参数后，在Geometry中选取所有加工面，刀具的加工路径如图3所示。
图3 等高外形半精加工刀具路径
３.曲面的外形加工
采用曲面的外形粗加工刀路方式加工前模的电池插口枕位，采用φ6平底刀合金刀，预留0.15mm的加工余量。
(1)外形参数
安全高度绝对坐标，15mm；进给进刀增量坐标，1mm；过滤公差，0.025mm。多层切削参数是设置XY平面内的切削次数和切削用量的，根据加工余量而定：粗切削次数，2次；步距，4mm；精切削次数，0；步距，0.5mm。设定合适的进刀、退刀的路径。因加工深度只有2mm，这里不使用Depth深度切削。
(2)刀具路径
设置完所有参数后，在Geometry中Chain选取如图1所示的外形。从Toolpaths/Operations命令中进入操作管理菜单，用Backplot—Run命令模拟刀具路径，检查Contour，刀具铣削路径有无问题。刀具的加工路径如图4所示。
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