沈駿騰+++祝捷

摘 要：隨著中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控加工被應(yīng)用到各種各樣的機(jī)械加工領(lǐng)域，最常見(jiàn)的一項(xiàng)就是模具的數(shù)控加工。在當(dāng)今模具的加工中，由于產(chǎn)品造型的復(fù)雜程度越來(lái)越大，模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，給模具的加工增加了很多困難。因此在模具加工企業(yè)中數(shù)控加工及其工藝分析是必不可少的一項(xiàng)工作。文章以槍式注射器中套模板的加工為例，講解模具數(shù)控加工時(shí)的工藝分析和工藝流程。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；模具；工藝分析；工藝流程

1 中套模板的加工順序分析

此工件在加工中有多個(gè)面需要加工，為保證工件的裝夾方便易于加工，在加工前先對(duì)工件的加工順序進(jìn)行分析。

第一加工面，先加工側(cè)面方孔。為保證工件長(zhǎng)方向豎著裝夾的穩(wěn)定性減小切削震動(dòng)對(duì)工件加工的影響，在第一道工序上應(yīng)選擇先加工長(zhǎng)方向的矩形開(kāi)孔，應(yīng)盡量避免先加工所模面后在加工正面的加工工序，如果選用先加工完鎖模面后再加工正面的順序，在加工正面時(shí)由于工件中心空洞，材料的剛性降低再把工件豎起來(lái)裝夾加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的震動(dòng)，影響工件的加工精度并且產(chǎn)生加工變形。

第二加工面，在加工完正面后就可以對(duì)側(cè)面進(jìn)行加工，這面主要對(duì)正面加工后方孔側(cè)壁上的尺寸為長(zhǎng)30mm寬21mm深13mm矩形凹槽進(jìn)行加工。

第三加工面，加工鎖模面的斜面型腔，在加工此面時(shí)由于型腔是通透的為了保證在加工時(shí)銑刀能把型腔銑貫穿，應(yīng)在工件裝夾時(shí)在工件底面兩側(cè)加裝兩條墊鐵使工件懸空用壓板壓實(shí)。這樣在加工時(shí)可以把刀具穿透工件完成型腔的加工。

第四加工面，使用搖臂鉆床加傾斜工作臺(tái)加工模板上的兩個(gè)斜導(dǎo)柱孔。

2 加工坐標(biāo)系的創(chuàng)建

注塑模架在購(gòu)買(mǎi)后都會(huì)標(biāo)注出基準(zhǔn)角的位置，為保證工件的加工和裝配精度，在對(duì)模具進(jìn)行加工時(shí)無(wú)論是加工那個(gè)面都應(yīng)該保證基準(zhǔn)的統(tǒng)一，不能隨意制定加工基準(zhǔn)。否則導(dǎo)致工件加工后的相對(duì)位置發(fā)生變化影響模具在后期的裝配使用。本次加工中套模板需要進(jìn)行多個(gè)面的加工，為保證加工精度在加工中采用如下加工坐標(biāo)設(shè)置。

第一面加工，由于基準(zhǔn)角在加工面的底部所以加工坐標(biāo)系也要放在工件的底部如：正面在裝夾時(shí)把模板平放在機(jī)床工作臺(tái)上用壓板固定，Z軸對(duì)刀時(shí)用刀具和工作臺(tái)表面對(duì)出Z0位置，絕不能為了對(duì)刀方便把Z軸零點(diǎn)放在工件表面，這樣不能保證基準(zhǔn)角統(tǒng)一，如果發(fā)生模架外形尺寸在加工時(shí)出現(xiàn)偏差，就會(huì)造成此加工面和其他加工面的位置關(guān)系發(fā)生變化。

第二面加工，正面坐標(biāo)系以Y軸為旋轉(zhuǎn)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度到正面位置。第二加工面坐標(biāo)和第一加工面相似坐標(biāo)原點(diǎn)也是在工件的下方，在裝夾時(shí)也是把模板直接放在機(jī)床工作臺(tái)上用壓板固定，對(duì)刀時(shí)用刀具和工作臺(tái)表面對(duì)出Z0位置。

第三面加工，把正面坐標(biāo)系以Y軸為旋轉(zhuǎn)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)180度到鎖模面位置。第三加工面坐標(biāo)在工件右下角上方，在裝夾時(shí)把模板用墊鐵架起放在機(jī)床工作臺(tái)上用壓板固定，對(duì)刀時(shí)直接在工件表面對(duì)出Z0位置即可。

3 中套模板加工時(shí)的工藝要求

在組裝圖中我們能看出第一面上加工的方槽是為了和模具上外接滑道起到定位和固定作用的一塊空間，但是在模具設(shè)計(jì)中沒(méi)有完全考慮到加工的可行性。側(cè)面上面出現(xiàn)了兩個(gè)尖角并且是凹尖角，由于加工用銑刀都是圓柱形的是不可能加工出凹尖角的，只能盡量的減小圓角的半徑值，如果必須要做成尖角的只有再做出一個(gè)清角電級(jí)用電火花機(jī)床去加工才可以，但是這樣造價(jià)就會(huì)很高浪費(fèi)時(shí)間。于是綜合考慮模架尖角處的作用發(fā)現(xiàn)尖角處并不是模具型腔表面不牽涉到出活表面，只是起到一個(gè)外接滑道的定位固定作用。因此為了節(jié)約加工成本和提高加工效率采用制作工藝孔的方法來(lái)加工掉凹尖角的部分。具體方法在型腔左上右三個(gè)邊分別向內(nèi)偏置2mm在直線的交點(diǎn)處畫(huà)出兩個(gè)直徑8mm的圓，圓的外邊必需超出尖角的最大輪廓處。在加工時(shí)要先加工剛畫(huà)出的兩個(gè)工藝孔，打孔的深度要使鉆頭的刀肩超出模具型腔底面1-2mm，然后再進(jìn)行模具型腔的加工。切記不可先加工型腔后加工工藝孔，否則在打孔時(shí)鉆孔位置缺少平面鉆頭接觸表面會(huì)發(fā)生打偏或鉆頭打斷的情況。

中間斜面加工時(shí)需要把模具整體的銑透，模板的整體厚度是120mm最小圓角處半徑8mm。對(duì)于這種深度較深圓角較小的型腔表面只能使用鉆銑刀加工，因?yàn)橹挥秀@銑刀的長(zhǎng)度能夠超出120mm，而且剛性相對(duì)較好造價(jià)低些。在加工時(shí)為滿(mǎn)足最小圓角半徑的要求下選用直徑φ16mm圓角半徑0.4mm的鉆銑刀，為了更好提高加工效率選用兩種長(zhǎng)度的φ16mm鉆銑刀分別為刀長(zhǎng)90mm和150mm的刀具。眾所周知刀具越長(zhǎng)其切削性能越差刀具產(chǎn)生的震動(dòng)也越大，為了盡量減少長(zhǎng)刀具的使用先用90mm長(zhǎng)的刀具用較大的切削深度加工到75mm深，再用150mm長(zhǎng)刀具用較小的切削深度加工到120mm處分兩步完成工件的加工。

參考文獻(xiàn)

[1]陳桂山.UG NX8.5數(shù)控加工入門(mén)與提高[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2013：388.

[2]張超英.數(shù)控機(jī)床加工工藝、編程及操作實(shí)訓(xùn)[M].高等教育出版社，2003：17.

[3]袁鋒.UG CAM數(shù)控自動(dòng)編程實(shí)訓(xùn)教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2013：125.