摘 要：隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)產(chǎn)品的外觀(guān)設(shè)計(jì)有了更高的要求，隨之而來(lái)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中模具的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，復(fù)雜模具設(shè)計(jì)完成后，其型腔與型芯的加工也出現(xiàn)很多難題，需要在保證模具加工質(zhì)量的前提下，盡量縮短加工周期，提高模具的加工精度。CAD/CAM軟件在我國(guó)已有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，越來(lái)越多的軟件都能滿(mǎn)足模具設(shè)計(jì)與制造的要求，其中UG集成了對(duì)模具的設(shè)計(jì)、分析，并自動(dòng)編制加工程序、仿真加工演示，能大大縮短模具的設(shè)計(jì)與加工時(shí)間。UG的加工模塊包括平面銑、型腔銑、等高輪廓銑、固定輪廓銑、清角加工等多種加工模式，實(shí)現(xiàn)了模具加工高質(zhì)量、高效率，適應(yīng)現(xiàn)代模具的生產(chǎn)制造。

關(guān)鍵詞：UG數(shù)控加工；塑料模具；型腔加工；型腔銑；固定輪廓銑

1 利用UG8.5對(duì)設(shè)計(jì)完成的型腔模具進(jìn)行分析

模具設(shè)計(jì)完成后，都可能會(huì)存在側(cè)滑塊機(jī)構(gòu)、斜楔機(jī)構(gòu)、鑲件等結(jié)構(gòu)，在數(shù)控銑床加工過(guò)程中，需要將不必加工的部分進(jìn)行修整，以保證UG在數(shù)控加工刀路中不會(huì)出現(xiàn)多余的刀具路線(xiàn)，這時(shí)我們可以使用UG中的同步建模功能，包括刪除面、替換面、拉處面、移動(dòng)面、偏置區(qū)域等命令，對(duì)模型進(jìn)行必要的修改，方便數(shù)控加工，圖1為模具設(shè)計(jì)人員完成的型腔部分。其中鑲件部分采用同步建模方式進(jìn)行修整，便于數(shù)控加工，圖2為同步建模修整后的模型。

2 利用UG加工模塊對(duì)型腔零件進(jìn)行數(shù)控加工

一般情況下，塑料模具的尺寸精度和表面質(zhì)量要求會(huì)很高，才能達(dá)到注塑后產(chǎn)品的尺寸要求以及外觀(guān)質(zhì)量要求，在加工的過(guò)程中往往要對(duì)毛坯進(jìn)行粗加工，半精加工和精加工。

2.1 型腔銑對(duì)型腔進(jìn)行粗加工

型腔銑主要用于去除垂直于固定刀軸平面的大量毛坯余量，通常用于移除模具型腔與型芯、凹模、鍛造件和鍛造件上的大量材料。圖3采用型腔銑生成的加工刀路。

2.2 剩余銑對(duì)型腔進(jìn)行半精加工

剩余銑主要用于移除上一步所加工的遺留的未加工材料。圖4為剩余銑生成的加工刀路，主要為后面的精加工做準(zhǔn)備，在剩余銑的設(shè)定當(dāng)中，需要設(shè)置參考刀具，以便于針對(duì)于特定的加工區(qū)域進(jìn)行加工。

2.3 等高輪廓銑對(duì)型腔側(cè)壁進(jìn)行精加工

等高加工輪廓用于加工零件的側(cè)壁，用于半精加工或精加工，圖5為型腔兩滑塊側(cè)壁的精加工。

2.4 底面和壁對(duì)型腔底面進(jìn)行精加工

模具底平面為與型芯配合的表面，需要進(jìn)行精加工，以便在合模過(guò)程中能緊密接觸，對(duì)較大底面加工時(shí)應(yīng)采用直徑較大的立銑刀，以便提高加工效率，圖6為采用φ16立銑刀精加工較大平面；圖7為采用φ6立銑刀精加工型腔內(nèi)部小平面。

2.5 固定輪廓銑對(duì)型腔曲面進(jìn)行精加工

固定輪廓銑用于精加工曲面形狀，常用的驅(qū)動(dòng)方式有邊界、曲線(xiàn)/點(diǎn)、螺旋式、邊界、區(qū)域銑削、曲面、流線(xiàn)等。型腔曲面輪廓為成型塑件的外觀(guān)表面，在加工中需要精度較高。因此，在對(duì)其加工時(shí)采用半精加工和精加工，并且半精加工時(shí)選擇加工方向與X軸夾角為45度，精加工時(shí)加工方向與X軸夾角為135度，以降低在加工中機(jī)床精度對(duì)曲面表面質(zhì)量的影響。圖8為底面曲面輪廓的半精加工，圖9為底面曲面輪廓的精加工。

2.6 多刀路清根對(duì)型腔進(jìn)行清角加工

在型腔加工過(guò)程最后需要清除在拐角處，島嶼與型腔之間，島嶼之間的少量多余毛坯，以確保加工后零件的表面質(zhì)量，UG中給出了三種清根方式，分別為：?jiǎn)蔚堵非甯?、多刀路清根和清根參考刀具。圖10這里采用多刀路清根，以保證清根徹底和保護(hù)刀具的作用。

3 利用UG加工模塊對(duì)型腔零件進(jìn)行刀路模擬演示

UG加工模塊中刀軌確認(rèn)中包括刀軌的3D動(dòng)態(tài)演示和2D動(dòng)態(tài)演示，我們可以通過(guò)刀軌的演示來(lái)確保加工過(guò)程中刀具軌跡的正確性。圖11為刀軌2D演示過(guò)程，圖12為刀軌的2D動(dòng)態(tài)演示結(jié)果圖形。

4 利用后處理器生成數(shù)控機(jī)床NC文件

確定好加工方式與加工路線(xiàn)，UG后處理器可將刀具軌跡生成數(shù)控機(jī)床識(shí)別的G代碼文件，通過(guò)傳輸軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床在線(xiàn)加工。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)CAD/CAM軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)與制造已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，通過(guò)利用UG軟件可以對(duì)復(fù)雜模具進(jìn)行加工設(shè)計(jì)與模擬演示，在模具行業(yè)中可快速的確定加工方法與加工路線(xiàn)，以提高生產(chǎn)效率，確保加工質(zhì)量和精度，縮短生產(chǎn)周期。

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作者簡(jiǎn)介：孫增暉（1986，8-），男，長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程技術(shù)分院，助講，研究方向：數(shù)控專(zhuān)業(yè)課程開(kāi)發(fā)。

劉宏偉（1976，6-），男，長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程技術(shù)分院，副教授，研究方向：數(shù)控專(zhuān)業(yè)建設(shè)。