加工烟灰缸凸模模具成型零件.docx
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加工烟灰缸凸模模具成型零件
项目五加工烟灰缸凸模模具成型零件
1、项目目标：
提高模具成型零件的加工能力
2、项目内容：
（1）零件自动编程与设计加工工艺；
（2）数控仿真加工；
（3）程序传输与零件加工。
3、项目要求：
（1）能进行对零件的加工工艺进行设计；
（2）能进行零件的自动编程；
（3）能采用数控仿真软件进行数控仿真加工；
（4）会数控程序的计算机传输；
（5）会操作数控机床加工模具成型零件。
4、项目实施：
（全班分为2个小组，各设组长1名，分组学习讨论）
预计课时数为2课时，其中任务1为0.7课时；任务2为0.3课时；任务3为1课时
5、任务引入：
在我们实际加工过程中，经常会出现侧壁较为陡峭的零件，那如何对侧壁进行粗、精加工将成为完成项目的一个重点。
任务一用Mastercam软件进行零件自动编程
一、提出与分析任务
提出任务：
用Mastercam软件进行烟灰缸凸模三维造型的自动编程
分析任务：
如图1-1所示，烟灰缸的凸模，其侧壁较为陡峭，顶面及底面为平面，分模面也是平面，侧面与分模面这间要求是尖角的。
毛坯为长方体，尺寸为150×150×50mm，六面均已加工，其材料为有机玻璃，加工需要通过粗加工、平面精加工、侧面精加工、清根加工等步骤完成。
图1-1烟灰缸凸模三维造型
二、任务实施
1．打开烟灰缸凸模三维造型
（1）打开Mastercam软件
在电脑桌面上的“CADCAM”文件夹中找到图标，双击打开Mastercam软件。
（2）调入烟灰缸凸模三维造型
选择“档案”→“取档”，弹出“打开对话框”，在对话框中选择D盘目录下文件“烟灰缸凸模.MC9”，然后打开，出现图1-2的对话框，点击“确定”。
如图1-3所示烟灰缸凸模三维造型被导入。
图1-2操作对话框图1-3烟灰缸凸模
2．工艺安排
（1）工件安装
采用机用虎钳装夹零件。
（2）设置加工坐标原点，如图1-4所示。
X：
模型的中心，Y：
模型的中心，Z：
工件顶面。
图1-4设置加工坐标原点
（3）工步安排
1）首先进行粗加工去除大部分的加工余量。
粗加工时采用【挖槽粗加工】方式进行加工，该模具型芯的粗加工使用直径为φ16R4的硬质合金可转位刀具进行加工，刀具直径为φ16，刀片半径为R4。
2）该零件的内外两个侧面是比较陡峭的曲面，采用【等高外形】铣削方法进行逐层加工，刀具选用φ10的整体硬质合金球头刀。
3）平面加工，上下平面的加工是采用【浅平面加工】的方法进行加工，刀具选用φ8的整体硬质合金立铣刀。
4）清角加工，由于侧面精加工使用的是环形刀，刀具直径较大，所以在侧面与底面交角还有残余部分材料，使用【等高外形】并限定加工高度的加工方法进行加工。
刀具选择φ8的整体硬质合金立铣刀。
表1工步安排
序号
加工内容
加工方式
刀具
转速
进给
1
整体粗加工
曲面粗加工-挖槽粗加工
φ16R4环形刀
3000
1200
2
侧面精加工
曲面精加工-等高外形
φ10球头铣刀
5000
1500
3
平面精加工
曲面精加工-浅平面加工
φ8立铣刀
5000
1500
4
底部清角加工
曲面精加工-等高外形
φ8立铣刀
5000
1500
3．烟灰缸凸模加工
（1）曲面粗加工-挖槽粗加工
选择菜单“刀具路径”→“曲面加工”→“粗加工”→“挖槽粗加工”，选择所有的曲面，点击“执行”，依次设置加工参数，生成刀具轨迹，如图1-5所示。
图1-5“挖槽粗加工”刀具轨迹
（2）曲面精加工-等高外形
选择菜单“刀具路径”→“曲面加工”→“精加工”→“等高外形”，选择所有的曲面，点击“执行”，依次设置加工参数，生成刀具轨迹，如图1-6所示。
图1-6“等高外形”刀具轨迹
（3）曲面精加工-浅平面加工
选择菜单“刀具路径”→“曲面加工”→“精加工”→“浅平面加工”，选择所有的曲面，点击“执行”，依次设置加工参数，生成刀具轨迹，如图1-7所示。
图1-7“浅平面加工”刀具轨迹
（4）曲面清根精加工-等高外形
选择菜单“刀具路径”→“曲面加工”→“精加工”→“等高外形”，选择所有的曲面，点击“执行”，依次设置加工参数，生成刀具轨迹，如图1-8所示。
图1-8“等高外形”刀具轨迹
4．后处理加工程序
选择菜单“刀具路径”→“操作管理”，即出现图1-9的对话框，依次选择相应的刀具路径，点击“执行后处理”，生成对应的加工程序。
图1-9操作管理对话框
5．生成加工工序单
日期
零件安装
模号
工件名称
烟灰缸凸模
工件尺寸
150×150×50
材质
有机玻璃
程序名
加工说明
刀具
刀长
注意事项
○D16R4
整体粗加工
D16R4
○D10R5
侧面精加工
D10R5
＞40
○D801
平面精加工
D8
＞40
○D802
底部清角加工
D8
＞40
备注
加工日期
结束日期
制表
知识链接：
在实际的生产加工中，对于粗精加工的刀路选择是有多种的，所示要根据不同零件材料，不同零件型腔以及不同刀具进行不同设计，在设计刀具路线时，一定要注意粗、精加工细分化，粗加工时，在机床刚性允许的情况下尽量选择较大的切削速度与切削深度，以减少粗加工时间。
在精加工时应尽量选择较小进给速度与切削深度，以保证加工质量与精度。
如果零件底部对内圆角有较高精度要求时，应该如何选择刀具与刀具路线径？
评分内容
学生A组
学生B组
教师总评
如何使用Mastercam软件打开三维零件图
如何对零件进行加工工艺设计
如何使用Mastercam软件中检测刀具路线与切削参数
如何进行数控仿真加工
如何进行生成加工程序
（1）请各小组同学根据任务一所学内容对自已作一个自我评价，在小组内进行讨论谈谈在这次学习中所学习到的知识和所遇到的难点。
（2）请各小组代表将小组所讨论的结果与全班同学共同分享。
（3）请老师将任务一的内容进行总结和对同学们所遇到的难点进行分析提出解决或注意方案。
工件原点应选择在工件哪个地方较为合适____
A、工件下表面对称中心
B、工件上表面对称中心
任务二烟灰缸凸模的仿真加工
一、提出与分析任务
提出任务：
用斯沃数控仿真软件进行烟灰缸凸模的仿真加工
图2-1烟灰缸凸模仿真加工
分析任务：
烟灰缸凸模的仿真加工需要通过：
选择机床、定义毛坯、选择夹具、选择刀具、程序传送、自动加工等操作完成。
二、任务实施
1．选择数控系统
点击“选择数控系统”，出现如图2-2对话框，设置如图所示。
图2-2“选择机床”对话框
2．定义毛坯
点击“定义毛坯”图标
，设置毛坯尺寸，如图2-3所示。
图2-3“定义毛坯”对话框
3．选择夹具
点击“选择夹具”图标
，夹具选择如图2-4、图2-5所示。
图2-4“选择夹具”对话框图2-5放置零件
4．选择刀库
点击“选择夹具”图标
，夹具选择如图2-6、图2-7所示。
图2-6选择刀库图2-7卧式刀架
5．选择刀具
点击“选择刀具”图标
，选择加工所用的刀具，如图2-8所示。
选择好刀具后，设置工件坐标系，将坐标值输入到G54中。
图2-8“选择刀具”对话框
6．导入程序
选择数控系统中的“编程”
→“程序”
，新建一程序名“01001”然后点击“文件”→“打开”将程序传送到仿真软件中，如图2-9所示。
图2-9程序选择对话框
7．自动加工
设置完成后，点击“自动加工”图标
→“循环启动”图标
，启动数控机床自动加工。
图2-10烟灰缸凸模仿真加工
知识链接：
在使用数控仿真软件时一定要注意以下几点：
（1）数控仿真软件只是一款用于辅助数控编程的仿真操作软件，有时它与实际机床操作有一定的差异，所以在操作数控机床时，一定要注意！
（2）数控仿真软件在进行模似加工时，对一些细节参数可能无法显示，所以应根据实际情况进行处理，不可完全相信。
我国研发数控仿真软件的公司也是比较多的，除南京斯沃数控仿真软件以外比较出名的还有：
1）南京宇龙数控仿真软件
2）南京宇航数控仿真软件
3）北京斐克数控仿真软件
评分内容
学生A组
学生B组
教师总评
如何选择数控机床型号
如何进行刀具直径的选择和设定
始何进行工件坐标系的设定
如何使用数控仿真软件进行数控仿真加工
如何检测已加工零件
（1）请各小组同学根据任务一所学内容对自已作一个自我评价，在小组内进行讨论谈谈在这次学习中所学习到的知识和所遇到的难点。
（2）请各小组代表将小组所讨论的结果与全班同学共同分享。
（3）请老师将任务一的内容进行总结和对同学们所遇到的难点进行分析提出解决或注意方案。
任务三烟灰缸凸模加工
一、提出与分析任务
提出任务：
用数控铣床或加工中心加工烟灰缸凸模。
分析任务：
由于加工程序的程序段数量较多，在加工前，需要进行程序传输的操作，将程序传输到数控机床中。
烟灰缸凸模的加工需要通过：
零件装夹、设置工件坐标系、程序传输、自动加工等操作完成。
二、任务实施
1．零件装夹
采用平口钳装夹零件，找正然后夹紧。
如图3-1所示。
图3-1零件装夹
2．设置工件坐标系
X和Y为模型的中心，Z设置在工件上表面，然后将坐标值输入到G54中。
如图3-2所示。
图3-2设置工件坐标系
3．程序传输
程序命名规则：
程序名开始必须是字母○，后面加工数字或字母，程序名后缀名为“.NC”。
程序传输前需按照要求，上传到电脑主机中。
操作过程为：
在“编辑”模式下，点击“操作”→“READ”→输程序名→“EXEC”,完成程序传输,如图3-3所示。
图3-3程序传输
4．自动加工
设置完成后，点击“循环启动”图标
，启动数控机床自动加工。
图3-4机床加工
知识链接：
在使用加工中心进行加工时一定要注意以下几点：
（1）在使用数控铣削加工中心前，必须对数控机床进行一次回零操作，当各轴回零以后才能进行下一步的操作使用。
（2）在程序检查无误后方能在数控机床进行加工，加工零件时必须将舱门关闭，防止废削弹出造成误伤。
现在市场上数控系统非常繁多，比较知名的系统除FANUC以外还有：
1）西门子数控系统
2）三菱数控系统
3）哈斯数控系统
4）华中数控系统
评分内容
学生A组
学生B组
教师总评
如何正常进行数控机床的开机步骤
如何进行工件、刀具的安装与找正
始何进行工件坐标系的设定
如何进行DNC网络在线加工
如何检测零件
（1）请各小组同学根据任务一所学内容对自已作一个自我评价，在小组内进行讨论谈谈在这次学习中所学习到的知识和所遇到的难点。
（2）请各小组代表将小组所讨论的结果与全班同学共同分享。
（3）请老师将任务一的内容进行总结和对同学们所遇到的难点进行分析提出解决或注意方案。
观察数控机床坐标系应点击____
A、PROG按键
B、POS按键
C、OFFSET\SETTING按键
D、SYSTEM按键
根据烟灰缸凸模尺寸，先将凹模尺寸计算出来，然后按照本项目所讲内容使用MASTERCAM和宇龙仿真软件将烟灰缸凹模进行自动编程与模拟仿真加工。
练习图1—1
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