【正文】 工件的裝夾 1． 工件的裝夾 在機(jī)械加工過(guò)程中，為了保證加工精度，在加工前，應(yīng)確定 工件在機(jī)床上的位置，并固定好，以接受加工或檢測(cè)。 2． 裝夾的方法 工件的裝夾方法有找正發(fā)裝夾和夾具裝夾。 吹風(fēng)機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)與制造 18 模具數(shù)控加工試驗(yàn)與分析 數(shù)控加工技術(shù)介紹 數(shù)控技術(shù)，簡(jiǎn)稱數(shù)控（ Numerical Control）?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，是新一代生產(chǎn)技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等的技術(shù)集合。它隨著信息技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展 。 數(shù)控系統(tǒng)加工的基本過(guò)程 數(shù)控 系統(tǒng)加工的過(guò)程包括了 CAD 零件的設(shè)計(jì) 、 參數(shù)的設(shè)定 、 刀具路徑的規(guī)劃和后處理這些環(huán)節(jié)，其具體表現(xiàn)形式如圖 所示。加工工藝分析和規(guī)劃主要包括以下內(nèi)容 ： ：通過(guò)對(duì)模型的分析，確定工件的哪些部位需要在數(shù)控銑床上或者數(shù)控加工中心加工。 ：從粗加工到精加工，再到清根加工的加工流程規(guī)劃，以及加工余量分配。參數(shù)設(shè)置的內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面 ： 設(shè)置加工對(duì)象：用戶通過(guò)交互手段選擇被加工的幾何體或其中的加工分區(qū)、毛坯和避吹風(fēng)機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)與制造 20 讓區(qū)域等。這是參數(shù)設(shè)置中最主要的內(nèi)容之一。 零件試驗(yàn)設(shè)計(jì)思想 數(shù)控銑削加工時(shí)，實(shí)際加工出的工件形狀、尺寸與理論形狀和尺寸必然會(huì)存在一定偏差，這是正常的。鑒于此，通過(guò)進(jìn)行數(shù)控加工中不同銑刀懸長(zhǎng)對(duì)加工結(jié)果的影響試驗(yàn)，為實(shí)際加工中銑刀懸長(zhǎng)不同時(shí)如何進(jìn)行補(bǔ)償、減小。 . 模具型芯及型腔的數(shù)控加工 型芯與型腔是塑料模的主要工作 零件 ，是用來(lái)成型制件的關(guān)鍵部件，它們的質(zhì)量直接影響著 模具 的使用壽命和制件質(zhì)量。 以上版本還有支持中文環(huán)境，而且價(jià)位適中，對(duì)廣大的中小企業(yè)來(lái)說(shuō)是理想的選擇，是經(jīng)濟(jì)有效的全方位的 軟件系統(tǒng) ，是工業(yè)界及學(xué)校廣泛采用的 CAD/CAM 系統(tǒng)。 其功能特點(diǎn)為： Mastercam 軟件 已被廣泛的應(yīng)用于通用機(jī)械、航空、船舶、軍工等行業(yè)的設(shè)計(jì)與 NC 加工，從 80 年代末起，我國(guó)就引進(jìn)了這一款著名的 CAD/CAM 軟件 ，為我國(guó)的制造業(yè)迅速崛起作出了巨大貢獻(xiàn)。Mastercam 的 多軸加工 功能，為零件的加工提供了更多的靈活性。由于本工件較大 ,處理的數(shù)據(jù)多，所生成的 程序 長(zhǎng)， 數(shù)控機(jī)床 的磁泡存儲(chǔ)器已不能滿足程 序量的要求，這樣就必須采用 DNC加工方式，利用 RS232 串行接口 ，將計(jì)算機(jī)和數(shù)控機(jī)床連接起來(lái)。因此，制造工藝過(guò)程復(fù)雜，制造難度較大。塑料模凸模和型芯上的工作部分和固定部分在滿足位置精度要求的同時(shí)，還要考慮同軸度要求，在零件加工工藝上要保證上述要求。 型芯的加工相對(duì)比較簡(jiǎn)單，可以通過(guò)車削、銑削、磨削、鉗工修銼等加工方式獲得，復(fù)雜的可以使用數(shù)控設(shè)備、加工中心、電火花加工機(jī)床等加工獲得。 1)用機(jī)械切削加工配 合鉗工修整進(jìn)行制造，該工藝不需要特殊的加工設(shè)備，采用通甩機(jī)床切除型腔的大部分多余材料，再由鉗工精加工修整。但工藝準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，在加工中工藝控制復(fù)雜，有的還會(huì)污染環(huán)境。 在 設(shè)計(jì) 中采用本方法來(lái)定義毛坯，生成的毛坯見圖 虛線所示 2. 設(shè)置工件原點(diǎn) 在 Master CAM 中可將工件的原點(diǎn)定義在工件的 10 個(gè)特殊位置上，包括 8 個(gè)角點(diǎn)及兩個(gè)面中心點(diǎn)。 如圖 所示。 (2) 根據(jù) 系統(tǒng)提示選擇的外形，點(diǎn)擊如圖 所示箭頭，箭頭產(chǎn)生，點(diǎn)擊確定按鈕，結(jié)束串連外形選擇。 圖 進(jìn)給速率 設(shè)置 圖 平面銑削參數(shù)設(shè)置 通過(guò) 上訴 各項(xiàng) 參數(shù)的設(shè)置產(chǎn)生如圖 的加工路徑。 （ 3） 刀具選擇：從刀具庫(kù)中選擇 Ф10 球刀 進(jìn)行銑削， 且設(shè)置刀具的進(jìn)給速率等相關(guān)參數(shù)。對(duì)其進(jìn)行 平面銑削 和曲面粗加吹風(fēng)機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)與制造 26 工等高外形加工 仿真加工，加工后得到如圖 的加工圖。其設(shè)置圖跟曲面粗加工等高外形粗加工相識(shí)以下就不一一列出了。 圖 曲面精加工等高外形加工路徑 圖 綜合仿真效 果 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)論文 凹模 加工 1. 實(shí)體 平面銑削 刀具路徑 （ 1） 選擇菜單欄中的【 刀具路徑 】 /【 平面銑削 刀具 刀具路徑 】命令。 通過(guò) 上訴 各項(xiàng) 參數(shù)的設(shè)置產(chǎn)生如圖 的加工路徑。 （ 2） 選擇菜單欄中的【 刀具路徑 】 /【 曲面粗加工 】 /【 曲面粗加工挖槽加工 】 等高外形 加工命令。 （ 6） 選取如圖 曲面粗加工挖槽加工 參數(shù)選項(xiàng)卡【 粗加工參數(shù) 】設(shè)置相關(guān)參數(shù)。 圖 曲面粗加工挖槽加工路徑 圖 曲面粗加工挖槽加工仿真圖 3. 曲面精加工殘料清角加工 （ 1） 選擇菜單欄中的【 刀具路徑 】 /【 曲面精加工 】 /【 曲面精加工殘料清角 】 殘料清角 工命令。 （ 5） 選取曲面精加工殘料清角 參數(shù)選項(xiàng)卡【 殘料清角精加工參數(shù) 】設(shè)置相關(guān)參數(shù)。 （ 3） 刀具選擇：從刀具庫(kù)中選擇 Ф4 球刀 進(jìn)行 加工 ， 設(shè)置刀具的進(jìn)給速率等相關(guān)參數(shù)。 圖 曲面精加工等高外形加工 加工路徑 圖 凹模仿真圖 通過(guò)對(duì)凸模凹模進(jìn)行 分析研究對(duì)其仿真加工導(dǎo)出以下程序： 吹風(fēng)機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)與制造 30 圖 凸模加工 NC 程序文件編輯器 圖 凹模加工 NC 程序文件編輯器 本章小結(jié) 本章對(duì)成型零件的 CAM 過(guò)程進(jìn)行了分析和 仿真 ，分析了 型 腔加工的加工坐標(biāo)系的創(chuàng)建，刀具 、 夾具的選用， 型腔加工的 加工方式及加工路徑的設(shè)計(jì) ，得到了成型零件的加工工藝方案， 并進(jìn)行仿真， 完成了零件數(shù)控加工過(guò)程中的程序編制，得到了加工程序，為零件后續(xù)的加工制造打下了基礎(chǔ)。 （ 5） 選取曲面精加工等高 外形加工 數(shù)選項(xiàng)卡【 殘料清角等高外形精加工參數(shù) 】設(shè)置相關(guān)參數(shù) ，得到圖示 加工路徑。 （ 1） 選擇菜單欄中的【 刀具路徑 】 /【 曲面精加工 】 /【 曲面精加工等高外形加工 】 等高外形 工命令。 （ 3） 刀具選擇：從刀具庫(kù)中選擇 Ф4 球刀 進(jìn)行 加工 ， 設(shè)置刀具的進(jìn)給速率等相關(guān)參數(shù)。 圖 粗加工參數(shù) 的設(shè)置 圖 挖槽參數(shù)的設(shè)置 通過(guò)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的 的設(shè)置得到如圖 的加工路徑。 （ 4） 刀具選擇：從刀具庫(kù)中選擇 Ф6 球刀 進(jìn)行銑削 ， 設(shè)置刀具進(jìn)給速率等相關(guān)參數(shù)。 圖 平面銑削 刀具路徑 圖 平面銑削 路徑加工 2. 曲面粗加工挖槽加工 （ 1） 由于調(diào)用三維模型為 IGES 格式，選取不了圖素邊界，對(duì)其進(jìn)行重繪圖素邊界。 （ 3） 刀具選擇：從刀具庫(kù)中選擇 Ф15 平底刀進(jìn)行銑削，并設(shè)置的刀具參數(shù) ，刀具進(jìn)給速率的相關(guān)參數(shù)。 （ 5） 選擇 曲面精加工等高外形 參數(shù)選項(xiàng)卡【 等高外形精加工參數(shù) 】 設(shè)置相關(guān)參數(shù)。 （ 2） 根據(jù)系統(tǒng)提示選取加工曲面，框取所有圖素。 （ 5） 選擇 如圖 所示 曲面粗加工等高外形 參數(shù)選項(xiàng)卡【 等高外形粗加工參數(shù) 】 設(shè)置相關(guān)參數(shù)。 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)論文 圖 平面銑削 刀具路徑 圖 平面銑削 路徑加工 2. 曲面粗加工等高外形加工 （ 1） 選擇菜單欄中的【 刀具路徑 】 /【 曲面粗加工 】 /【 曲面粗加工登高外形加工 】 等高外形 加工命令。 圖 選擇刀具路徑 圖 刀具選擇 (4) 刀具進(jìn)給速率的設(shè)定如圖 所示 。根據(jù)對(duì)凸模的分析我們?cè)O(shè)置了如下的加工方法。將光標(biāo)移到各特殊點(diǎn)上，單擊鼠標(biāo)左鍵即可將該點(diǎn)設(shè)置為工件原點(diǎn)。這種方法是模具制造技術(shù)的發(fā)展方向。在制造過(guò)程中應(yīng)充分利用各種設(shè)備的加工能力，盡可能減少鉗工的工作量。對(duì)于回轉(zhuǎn)曲面的型腔，工藝過(guò)程比較簡(jiǎn)單，一般用車削、內(nèi)圓磨削或坐標(biāo)磨削進(jìn)行加工制造。塑料模型芯和型腔的成型部分都要有脫模斜度。由于塑料流動(dòng)性差，成型表面的粗糙度要求 R=—，所以，工作部分各表面都要進(jìn)行研磨和拋光加工。 型芯、型腔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求 型腔按其結(jié)構(gòu)形式可分為整體式、鑲拼式和組合式。 Mastercam 提供 400 種以上的后置處理文件以適用于各種類型的 數(shù)控系統(tǒng) ，比如常用的 FANUC 系統(tǒng) ，根據(jù)機(jī)床的實(shí)際結(jié)構(gòu)，編制專門的后置處理文件，編譯 NCI 文件經(jīng)后置處理后便可生成 加工程序 。 Mastercam 提供了多種先進(jìn)的粗加工技術(shù)，以提高零件加工的效率和質(zhì)量。其可靠刀具路徑效驗(yàn)功能使 Mastercam 可模擬零件加工的整個(gè)過(guò)程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查出刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況，真實(shí)反映加工過(guò)程中的實(shí)際情況，不愧為一優(yōu)秀的 CAD/CAM 軟件 。它集二維繪圖、三維實(shí)體造型、 曲面 設(shè)計(jì)、體素拼合、 數(shù)控編程 、刀具路徑摸擬及真實(shí)感摸擬等到功能于一身。 試驗(yàn)二 主要是用同一把螺旋立銑刀，通過(guò)改變懸長(zhǎng)銑削多個(gè)同尺寸圓柱型腔的腔壁 (其它銑削參數(shù)和加工條件相同 )，銑刀在加工過(guò)程中會(huì)受銑削力的作用而產(chǎn)生彎曲變形，此變形會(huì)影響加工出的型腔的尺寸和圓度，通過(guò)測(cè)量不同懸長(zhǎng)下加工出的圓柱型腔的尺寸和圓度，研究在不同懸長(zhǎng)時(shí)銑刀變形對(duì)加工誤差的影響。另外，當(dāng)進(jìn)行銑削加工時(shí)，某些場(chǎng)合必須要求銑刀有 較大的懸長(zhǎng)，比如深槽加工、零件結(jié)構(gòu)干涉等情況 [34]。主要的檢查內(nèi)容是加工過(guò)程中的過(guò)切或欠切 、 刀具與機(jī)床和工件碰撞問(wèn)題。 ：針對(duì)每一個(gè)加工工序選擇適合的加工刀具并在 CATIA 中設(shè)置相應(yīng)的機(jī)械參數(shù)，包括主軸轉(zhuǎn)速、切削進(jìn)給、切削液控制等。 設(shè)置加工參數(shù)。 ：即對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行分析，按其形狀特征、功能特征及精度、粗糙度要求將加工對(duì)象分成若干個(gè)加工區(qū)域。 加工工藝分析及規(guī)劃。在加工中工零件的特點(diǎn)是：被加工零件經(jīng)過(guò)一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同的工序自動(dòng)選擇和更換刀具；自 動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其它輔助功能地對(duì)工件各加工面自動(dòng)地進(jìn)行鉆孔锪孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工序加工。主要發(fā)展動(dòng)向是研制開發(fā)軟、硬件都具有開放式結(jié)構(gòu)的智能化全功能通用數(shù)控裝置。用數(shù)控技術(shù)實(shí)施加工控制的機(jī)床，或者說(shuō)裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床稱為數(shù)控 (NC)機(jī)床。這種方法簡(jiǎn)單，不需專門設(shè)備，但精度不高，生產(chǎn)率低，因此多用于單件 、 小批量生產(chǎn)。 工件的安裝包含了兩個(gè)方面的內(nèi)容： 定位 ： 確定工件