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摘 要： 摘要：針對(duì)紡織機(jī)械模具型腔零件進(jìn)行數(shù)控加工，根據(jù)模具型腔的特點(diǎn)，合理安排加工工藝，按照粗銑加工、半精銑加工、精銑加工的順序進(jìn)行，依據(jù)加工表面的類型選出適合的加工刀具和刀具路徑，根據(jù)刀具參數(shù)計(jì)算出合適的加工工藝參數(shù)，制定最終加工工藝方案，并
摘要：針對(duì)紡織機(jī)械模具型腔零件進(jìn)行數(shù)控加工，根據(jù)模具型腔的特點(diǎn)，合理安排加工工藝，按照粗銑加工、半精銑加工、精銑加工的順序進(jìn)行，依據(jù)加工表面的類型選出適合的加工刀具和刀具路徑，根據(jù)刀具參數(shù)計(jì)算出合適的加工工藝參數(shù)，制定最終加工工藝方案，并通過MasterCAM2019軟件進(jìn)行仿真加工實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：模具型腔;刀具路徑;加工工藝;MasterCAM2019
引言
模具從設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試到最后的量產(chǎn)，這一過程非常復(fù)雜。紡織機(jī)械模具型腔零件從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到機(jī)械加工工藝確定，由于模具型腔孔數(shù)多、光滑度高、對(duì)腔體表面質(zhì)量要求和尺寸精度高等，需要對(duì)模具型腔零件進(jìn)行數(shù)控加工。通過數(shù)控加工工藝方案制定和仿真軟件加工，實(shí)現(xiàn)離線檢查數(shù)控工藝和NC程序的正確性，是提高模具型腔加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要措施[1]。
1模具型腔加工分析
圖1為模具型腔三維零件圖的正反兩面。該零件主要加工部分：頂面有1個(gè)凸臺(tái)、1個(gè)曲面凹槽、4個(gè)型腔，每個(gè)型腔中對(duì)應(yīng)8個(gè)Φ3mm的盲孔、8個(gè)Φ5mm的通孔，底面為1個(gè)矩形型腔和4個(gè)圓形型腔。加工難點(diǎn)在于4個(gè)型腔壁邊的不規(guī)則圓弧加工，在4個(gè)型腔中分別有拔模斜度1°壁邊，以及底邊的多孔的加工和通孔有側(cè)邊一部分孔壁較薄要防止鉆孔時(shí)候把薄壁撐破，要考慮到刀具組合的配合和合理的加工順序和切削用量以提高加工效率。
2數(shù)控加工工藝分析
2.1毛坯材料選擇
本文模具型腔用熱塑性塑料作為熱作模具，尺寸大小不大、型腔比較簡(jiǎn)單，應(yīng)選擇具有良好淬透性的滲碳體模具鋼合金。滲碳模具鋼經(jīng)滲碳淬火處理，它能使空腔表面具有良好的耐磨性。5CrNiMo鋼不僅具有良好的強(qiáng)度，還有高韌性和高耐磨性。所以選擇常用滲碳型模具合金鋼5CrNiMo作為加工材料最適合。設(shè)定毛坯大小為215mm×215mm×70mm的5CrNiMo鋼材。
2.2刀具選擇
刀具材料的選擇很重要，硬質(zhì)合金適用于高速切削和進(jìn)給速度的切削加工。硬質(zhì)合金涂層刀具非常適合批量生產(chǎn)，因?yàn)槊總�(gè)齒上有多個(gè)切削刃。當(dāng)?shù)度心p時(shí)，它被轉(zhuǎn)換成另一個(gè)切削刃。如果使用高速鋼的鉆頭，必須先使用中心鉆頭。并保證在正確的位置鉆孔。本文中的刀具材料選擇高速鋼。
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根據(jù)加工工件的形狀和尺寸，選擇銑刀的類型和尺寸及面銑刀加工較大的平面。高速鋼材料的平面立銑刀可用于加工凸臺(tái)、凹槽、平面和曲線，立式銑刀可用于加工毛坯表面。球頭銑刀或鼓形銑刀用于加工空間曲面、模腔等，鍵槽銑刀用于鍵槽加工，可加工圓弧槽、斜面和特殊孔銑刀。
結(jié)合零件的加工工藝分析，確定加工過程刀具的選擇，查閱手冊(cè)確定刀具相關(guān)參數(shù)如下頁表1所示[2]。
2.3數(shù)控加工工藝方案
模具的數(shù)控加工工藝一般分為三個(gè)部分：粗銑加工、半精銑加工、精銑加工。伴隨著高性能、高精度數(shù)控機(jī)床的普及，在現(xiàn)有的模具數(shù)控加工制造中，如果能優(yōu)化加工工藝的參數(shù)，可以大大減少數(shù)控加工的銑削時(shí)間，提高加工生產(chǎn)效率。數(shù)控加工工藝參數(shù)設(shè)計(jì)是加工過程中較為復(fù)雜的重要環(huán)節(jié)，對(duì)加工程序的編制、工件加工的質(zhì)量、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都有著緊密的聯(lián)系[3]。型腔加工過程中先銑毛坯確定加工基準(zhǔn)，再加工下端面和上端面。每次加工過程中，確定裝夾方式，保證加工的尺寸精度要求。加工型腔底面小孔時(shí)，因鉆孔的時(shí)候是擠壓狀態(tài)，由于頂針孔一邊的側(cè)壁較薄，為了避免鉆孔時(shí)候把薄壁變形或破壞，所以先鉆頂針孔，然后銑圓形型腔。
3Mastercam2019數(shù)控編程仿真加工
Mastercam2019是一種應(yīng)用廣泛的CAD/CAM軟件，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、機(jī)械加工、模具制造等領(lǐng)域，它由CAD設(shè)計(jì)模塊和CAM制造模塊組成[4-5]。在Mastercam2019軟件中進(jìn)行工件毛坯的建模，根據(jù)表1和表2的計(jì)算結(jié)果，在軟件中進(jìn)行刀具加工工藝參數(shù)設(shè)置。每把刀具的操作流程，首先點(diǎn)擊打開主菜單中，再點(diǎn)擊(刀具路徑)選取好(外形銑削加工)的銑削加工方式，并選擇毛坯的外輪廓線，點(diǎn)擊(串聯(lián))選項(xiàng)，再點(diǎn)擊打鉤(執(zhí)行)的選項(xiàng)完成進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置，最后選擇合適的刀具、加工參數(shù)(安全高度、刀具下刀位置、加工深度和切削用量等)。Mastercam2019仿真加工模擬效果如圖2所示。
4結(jié)論
通過模具型腔零件的數(shù)控加工過程得出如下結(jié)論：
1)分析零件圖樣工藝要求，繪制零件三維模型圖，初步進(jìn)行模具型腔加工分析;
2)從毛坯材料和刀具選擇出發(fā)，確定最終數(shù)控加工方法和工藝方案;
3)利用Mastercam2019軟件進(jìn)行模擬仿真加工，產(chǎn)生NC代碼，提高程序的正確性和安全性。——論文作者：鐘明燈，許艷華
