第七章 模具加工中的方法和注意事项+钻孔零件加工编程范例和参数设定.docx

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第七章模具加工中的方法和注意事项+钻孔零件加工编程范例和参数设定

第七章模具加工中的注意事项和刀具选择

7-1前后模及铜公加工方法

在写刀路之前，将图形中心移到坐标原点，最高点移到ｚ＝０，铜公也可将基准平面设为Z=0。

铜公火花位可加工负预留量。

在加工前还要检查工件的装夹方向是否同电脑中的图形方向相同，在模具中的排位是否正确，装夹具是否妨碍加工，前后模的方向是否相配。

还要检查你所用的刀具是否安全，校表分中的基准等。

一．前模开粗的问题

前模加工时有二个难点；材料比较硬；前模不可轻易烧焊，错不得。

前模开粗时用刀原则同铜公相似，大刀开粗—小刀中粗—大刀光刀—小刀光刀，但前模应尽量用大刀，不要用太小的刀，容易弹刀，开粗通常先用大圆鼻刀开粗，光刀时也尽量用圆鼻刀，因这种刀够大，有力，有分型面的前模加工时，通常会碰到一个问题，当光刀时分型面要准数，而型腔要留0.2—0.5mm的加工余量（留出来打火花）。

这时可以将模具型腔表面朝正向补正0.2—0.5mm，而在写刀路时将加工余量设为0。

前模开粗或光刀时通常要限定走刀范围，要记住你所设的范围是刀具中心的范围，不是刀具边界的范围，不是刀所加工到的范围，即要大一个刀具半径。

前模开粗常用的刀路方法是曲面挖槽，等高外形，平行式光刀。

前模加工时分型面，枕位面一般要加工到准数，而碰穿面可以留0.05—0.1mm余量，以备配模。

二．加工后模常碰到的问题

后模有原身科或镶科二种，后模同前模一样是钢料，材料较硬，应尽量用刀把加工，常用刀路是曲面挖槽，等高外形，平行铣光刀，选刀的原则是大刀开粗—小刀中粗—大刀光刀—小刀光刀。

原身科常碰到的一个问题是球刀清不到利角，这时可以用平刀走曲面陡斜面加工清角，如镶科，则后模分为藏框和科芯，加工藏科时，要注意多走几遍刀路，不然框会有斜度，上边准数，下边小，很难配模，特别是较深的框，一定要注意这个问题，光框的刀也要新好，并且先用大一点的刀。

科芯如果太高，可以先翻过来加工框位，然后装配进框后，再加工形状，有时有支口，要注意，不要过切，用球刀光形状时一定要保护好支口台阶。

为了方便配模，框尺尺寸可以比科芯外形尺寸小-0.02/s

科芯光刀时公差和步距可以稍大一点，公差0.01~0.03进给0.2~0.5。

三．加工铜公要注意的事项

火花位的确定，一般幼公（即精公）预留量为0.05~0.15，粗公0.2~0.5，具体火花位的大小可由做模师父定。

铜公有没有加工不到的死角，是否需要拆多一个散公来。

加工铜公的刀路一般是：

大刀（平刀）开粗－小刀（平刀）清角精光，曲面光刀用球刀。

开粗一般用圆鼻刀或平刀而不用球刀，大刀后用小刀开粗，然后将外形光到准数，接着用大的球刀光曲面，再用小球刀光曲面不要图省事，为了些小的角位而用小刀去加工。

大刀过不了的死角可以限定小刀的走刀范围，以免直插太多的空刀。

铜公，特别是幼公，是精度要求比较高的，公差一般选.005~0.02，步距0.05~0.3。

铜公开粗时要留球刀位的过刀位，即要将铜公外形开粗深一个刀半径。

铜公还要加工分中位，校表基准，火花放电时要校正铜公，一般校三个面（Ｘ，Ｙ，Ｚ），加工出来的铜公必须有三个基准面。

铜料是比较容易加工的材料，走刀速度，转速都可以快一点，开粗时，留加工余量0.2~0.5，视工件大小而定，加工余量大，开粗走刀就可以快，提高效率。

四．散铜公加工中的问题

有时整体铜公加工有困难，有加工不到的死角，或者是不好加工，所需刀具太长或太小，就可以考虑拆分多一个或多个铜公，这种铜公的加工并不困难，但一定要搞清楚的火花时的偏数，校表基准。

五．薄盘位铜公的加工

这种铜公加工时很容易变形，加工时要用新刀，刀要小点，进刀也不能太大，加工时可以先将长度A做准，但D留大点余量（如1mm）再二边走，每次深度H=0.2~1，深度进刀不要太多，也不要一周绕着走刀，而要分成二边分别走。

六．左、右件和一出二的方向

有时一套模会出二个零件，对于分左右件的，图形能用镜射来制作，如果是出二个相同的零件，则图形一定要在XY内平称或旋转，一定不可以镜射，务必小心，不要搞反方向。

七．模具的方向

模胚的四个导栓孔，不是完全对称，有一个是不对称的，所以加工前后模时这要搞清楚，每一块模板上都有基准，加工完的前后模合起来一定要基准对基准，特别是对原身模胚成形的模具一定要注意。

画图时也注意方向，铜公的方向和正视图（俯视图）的方向一致，科芯，藏科框的方向和铜公一致，前模则相反。

曲面上的槽或凸台等一些装饰线条，因为比较窄，所以不好加工。

对于凹槽，我们一般将槽避空，即铣深一些，然后再补一个散公做出沉面，凸台一般只能分开做一个散公，大铜公不做，这样才能保证质量。

八．模具，产品的配合公差

一套产品通常有几个及十几个零件，这些零件的主要配合尺寸都是电脑锣加工保证的，选择合理的公差就很重要，尤其是有些产品设计图没有考虑配合问题。

底，面壳的配合，外形无疑是0对0配合，定位是靠支口保证的，凹支口和凸支口的公差一般0.1mm/s。

大身上的配件如透明镜，一般配件外形要比大身上的尺寸小单边0.1~0.2。

大身上的活动配件，如按钮，配件外形要比大身上的外形比单边小0.1~0.2。

大身上的配件表面形状一般要和大身上的表面形状一致，可以从大身表面下来。

九．出模斜度（拨模角）

塑胶模都要做出模斜度，不然会擦花产品，如果图纸没有标明，可以同做模师傅商量，出模斜度一般0.5度~3度，如果蚀纹的模具，出模角要做大一点，2~5度，视蚀纹粗细而定。

十．下刀问题

很多时候，刀刚铣时，吃刀量都比较大，容易引起断刀，弹刀，这时可以先将下刀位开粗或者抬刀走，或者尽量在料外边下刀，总之要充分考虑这个问题。

十一．抢刀，弹刀，掉刀

当加工量比较大时，刀夹得太长，刀太小常会发生这种情况。

加工量比较大，特别是进刀较多时，容易发生，如光侧面深度H=50mm直径3/4刀，我们可以分25mm二次加工，就不容易发生。

刀具夹得太长，刀具装得长短对加工时很重要，应尽量装夹短一些，初学者都很容易忽略这个问题，程序纸上一定要标明刀具的装夹长度。

转角时很容易抢刀，解决的办法是先用小一点的刀分层将角清过，再换大的刀光侧面。

如直径8的半圆槽，如直接用R4的刀加工，下刀位置就很容易抢刀，解决的办法是

（1）用R3走刀路

（2）先用R3开粗，最后用R4的刀清角光刀。

十二．过切检查

过切在加工中因各种因素而发生的问题，千万要小心。

最主要的检查方法是将刀路模拟一遍，在俯视图，前视图、侧视图和通过调整视角，进行缩放、旋转、平移等操作，从不同角度不同局部区域反复检视刀具路径，没有检查的刀路不允许上机。

外形铣削时，下刀位置选择不当，也会过切，可以改变下刀位，即可避免。

十三．图形管理

电脑图应妥善分档管理，最好是一个产品建一个目录，一个零件起一个名字，如产品名为A10，后模图可为A10CORE，前模图名为A10CAV，前模铜公图名为U1F，后模铜公图名为D1F，（U前模，D后模，数字为第几个，F为精公，R为粗公）这样就比较清楚。

不同软件格式转换：

和AutoCAD的沟通，MasterCAM7以上版本的可以直接读DWG文件，低于7版本可以先在AutoCAD转成DXF格式。

其它CAM软件如（Cimtron,Pro-E,UG）等可以先转换成IGS格式。

十四．DNC用法

程序完成后，经过检查，没有问题就可以抄到DNC电脑里实际加工了，抄程序有二种方法1用磁盘抄送或通过局域网传送。

然后启动DNC软件，找到要运行的程序，按ENTER键就行了。

十五．坐标系

有三种，机械坐标系，加工坐标系，临时坐标系三种。

机械坐标系，机械零点是机械上一个基准点，每次开机后，原点归零后就被确定下来，机械零点的位置由机械厂定，不要改变。

加工坐标系是用于工件加工的，是机械坐标系的子坐标系，取机械坐标系中的一个点（一般是工件中心点）作为坐标原点，将这个点的机械坐标值记录下来，作为加工坐标系列的原点，即可设加工坐标系。

临时坐标值（也称相对坐标值）

十六．常用过滤值

常用过滤值0.001~0.02，过滤半径R=0.1~0.5。

开粗刀路取大值，光曲面刀路取小值，曲面半径较小取大值，曲面半径较大时取小值。

过滤可有效地减少程序容量，走刀更加顺畅，但过大则影响加工精度。

7-2顺铣和逆铣的特点及选用原则

一．顺铣和逆铣的特点

（1）逆铣时，每个刀的切削厚度都是由小到大逐渐变化的。

当刀齿刚与工件接触时，切削厚度为零，只有当刀齿在前一刀齿留下的切削表面上滑过一段距离，切削厚度达到一定数值后，刀齿才真正开始切削。

顺铣使得切削厚度是由大到小逐渐变化的，刀齿在切削表面上的滑动距离也很小。

而且顺铣时，刀齿在工件上走过的路程也比逆铣短。

因此，在相同的切削条件下，采用逆铣时，刀具易磨损。

（2）逆铣时，由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反，所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密结合。

而顺铣时则不然，由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致，当刀齿对工件的作用力较大时，由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在，工作台会产生窜动，这样不仅破坏了切削过程的平稳性，影响工件的加工质量，而且严重时会损坏刀具。

（3）逆铣时，由于刀齿与工件间的摩擦较大，因此已加工表面的冷硬现象较严重。

（4）顺铣时，刀齿每次都是由工件表面开始切削，所以不宜用来加工有硬皮的工件。

（5）顺铣时的平均切削厚度大，切削变形较小，与逆铣相比较功率消耗要少些（铣削碳钢时，功率消耗可可减少5%，铣削难加工材料时可减少14%）

二．在什么情况下选用顺铣或逆铣

采用顺铣时，首先要求机床具有间隙消除机构，能可靠地消除工作台进给丝杆与螺母间的间隙，以防止铣削过程中产生的振动。

如果工作台是由液压驱动则最为理想。

其次，要求工件毛坯表面没有硬皮，工艺系统要有足够的刚性。

如果以上条件能够满足时，应尽量采用顺铣，特别是对难加工材料的铣削，采用顺铣不仅可以减少切削变形，降低切削力和功率的消耗。

7-3刀具的选择和刀具使用参数的设定

在数控加工中，刀具的选择直接关系到加工精度的高低、加工表面质量的优劣和加工效率的高低。

选用合适的刀具并使用合理的切削参数，将可以使数控加工以最低的加工成本、最短的加工时间达到最佳的加工质量。

刀具的类型有：

平刀、球刀、圆鼻刀、面铣刀、倒角刀等。

在模具加工中，比较常用的是平刀、球刀、圆鼻刀三种类型的刀具。

一、合理选择加工刀具

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。

刀具直径的选有主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸，还需要考虑刀具所需功率应在机床功率范围内。

1．平面铣削时应选用不重重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。

一般铣削时，尽量采用二次走刀加工，第一次走刀最好用端铣刀粗铣，沿工件表面连续走刀，每次走刀宽度推荐为刀具直径的60%-75%。

2．立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。

3．对于要求较高的细小部位的加工，可使用整体式硬质合金刀，它可以取得较高的加工精度，但是注意刀具悬升不能太大，否则刀具不但容易弹刀，易磨损，而且会有折断的危险。

4．球刀、圆鼻刀常用于加工曲面和变斜角轮廓外形。

而球刀多用于半精加工和精加工。

镶硬质合金刀具的圆鼻刀多用于开粗。

5．钻孔时，要先用中心钻或球刀进行打中心孔，用以引正钻头。

先用较小的钻头钻孔至所需深度Z，再用较大的钻头进行钻孔，最后用所需的钻头进行加工，以保证孔的精度。

二、切削用量有三大要素

切削深度，主轴转速和进给速度。

切削用量的选择总体原则是：

少切削，快进给（即切削深度小，进给速度快）。

三、刀具材料选择

常用的刀具材料有：

高速钢、硬质合金。

1．普通硬质白钢刀（材料为高速钢），高速钢刀具易磨损，价格便宜，常用于加工硬度较低的工件。

2．合金刀具（如钨钢，氮化硼刀具等到），硬质合金刀具耐高温，硬度高，主要用于加工硬度较高的工件