由薄壁类零件直接制造模具的自动编程的研究

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-27 原文发表:2007-06-27 人气:1

本文以电话筒下盖型腔为例，从分析薄壁类塑料零件的特点出发，运用MasterCAM自动编程软件探索与研究了如何由零件直接制造出模具的自动编程方法与技巧。文中所采用的方法既节省了设计模具的时间，同时又保证了模具的加工精度，为同类型模具的设计与制造探索出了一种简捷实用的方法，也为其他类型模具的设计与制造提供了有益的参考。

CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能。特别是微机与数控机床的连接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，而不需要输出专门的工艺文件。现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中，提示工艺规程的有关问题。近10多年来，MasterCAM一直是数控加工中自动编程优先选用的软件之一，它提供了刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等功能。编程人员只要掌握了刀具选择和切削用量确定的基本原则，设置了相关参数，就可以自动生成加工程序并传输至数控机床完成加工。

同时，由于手工编程的局限性，对于相对比较复杂的曲面和结构复杂的零部件，尤其是一些薄壁类零部件的加工，通常都是采用自动编程来完成的。合理地利用CAD/CAM软件可以大幅提高机械设计和加工的工作质量和效率。

一、造型与设计

1. 薄壁类塑料零件产品结构分析

在数控加工中，经常会碰到一些形状复杂的薄壁类零件，如电话筒外壳、手机外壳、手机电池外壳、微型电机支架和高压包支架等，这类零件的特点是质量轻、零件的壁厚小、表面光滑、无融合线、应力均匀等的高强度高精度产品，这类产品不但加工精度要求高，而且零件的一致性和互换性要求也很高。我们可以直接通过MasterCAM进行零件的3D图形设计，再根据塑料的工艺特性，即主要是塑料的收缩率来确定模具的尺寸大小，直接由零件的3D图形加工出零件型腔的凸模，然后使用MasterCAM加工模块对零件模具进行刀具路径规划，最后输出NC代码程序并模拟加工过程。

接下来以电话筒下盖型腔凸模的建模和加工过程为例，就如何灵活运用MasterCAM对这一类薄壁塑料零件型腔凸模的设计和加工进行初步的探讨。大家可以看到，这样不仅可以节省大量的加工准备时间，并且加工出来的零件一致性非常好。

2. 电话筒下盖零件的曲面造型

用MasterCAM的CAD功能完成电话筒下盖三维曲面模型的设计如图1所示。在绘图过程中，应用Level图层功能对设计有很大帮助。可以将不同的曲线、实体单独放在各自的图层里，并对其命名加以区分。根据需要屏蔽无关图层，使视图简化、清晰，方便修改，减少操作失误。

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