【文章內(nèi)容簡介】 )機床、工具、刀具及工件的剛性。 (2)切削速度、切削深度、切削進給率。 (3)工件精度及表面粗糙度。 (4)刀具預期壽命及最大生產(chǎn)率。 (5)切削液的種類、冷卻方式。 (6)工件材料的硬度及熱處理狀況。 (7)工件數(shù)量。 (8)機床的壽命。 表 序號 刀具材料 最高切削速度 m/min 1 碳素工具鋼 30 2 高速鋼 50 3 超硬工具 150 4 涂鍍刀具 250 5 瓷金 300 6 陶瓷 1000 7 CNB 工具 1000 8 鉆石 工具 1000 根據(jù)對以上的各種條件進行分析和根據(jù)刀具材料與許用量最高切削速度表 選用高速銑刀切削速度為 50mm/s。 加工參數(shù)設置 黃石理工學院畢業(yè)設計 （論文） 7 （ 1） 粗加工是一般選擇圓鼻刀，此類 型 刀 的 剛性及耐磨性較好；粗加工時根據(jù)工件大小及形狀結構，盡可能選擇直徑大的刀具。 加工時刀具的進給速度、轉速與刀具的大小有關，一般大刀的進給速度較高、 小刀較低，而大刀的轉速低、小刀較高；刀具進給速度、轉速還與加工的材料有關。 （ 2）曲面精加工時一般選擇球刀，此類型刀加工的曲面質量較好；曲面精加工時的進給速率較低，一般為 300～ 500mm/min，以提高曲面加工質量。 表 加工參數(shù)設置表 序號 刀具 進給率（ mm/min） 下刀速率（ mm/min） 退刀速率（ mm/min） 主軸轉速(r/mim) Z軸進給量mm 加工余量 mm 1 Φ 16圓鼻刀 1000 1000 2021 2021 2 Φ 6圓鼻刀 500 500 2500 2200 0 3 Φ 6圓鼻刀 500 500 2500 2021 4 Φ 3球刀 300 300 2021 3000 0 5 Φ 6球刀 400 400 2500 2021 0 黃石理工學院畢業(yè)設計 （論文） 8 用 Pro/ENGINEER 軟件對數(shù)碼相機面殼進行三維造型 在進行數(shù)碼相機面殼模具設計與加工前，首先要利用 Pro/ENGINEER 系統(tǒng)下的【零件】模塊對數(shù)碼相機面殼進行三維造型， 效果如圖 1所示 。 圖 1數(shù)碼相機面殼三維模型 數(shù)碼相 機面殼結構尺寸 該面殼結構比較復雜，尺寸 設計 為 110*64*20(mm)， 壁厚 t=1mm， 尺寸不大，適宜于注塑加工。 用 Pro/ENGINEER 軟件對數(shù)碼相機面殼進行模具設計 數(shù)碼相機面殼三維造型完成后，利用 Pro/ENGINEER 系統(tǒng)下的【制造】、【模具型腔】模塊進行模具組件設計，它包括參考模型的布局、收縮率的設置、毛坯工件的設計、分型面的設計、分割體積塊、抽取模具元件、鑄件及開模幾大部分。 黃石理工學院畢業(yè)設計 （論文） 9 模具設計 （ 1） 調入模具參考模型 選擇菜單欄中的【文件 】 【新建】 建立新的文件， 在【類型】欄選擇【制造】模塊，在【子類型】欄選擇【模具型腔】模塊，在名稱輸入文件名“ smxjmk” ,單擊【確定】。 選擇配合基準面的約束狀況，單擊【確定】。 選擇模型樹中的【顯示】 【模型樹】，返回到模型樹列表狀態(tài)， 隱藏參考模型自身的基準面和基準軸，只顯示模具的三個基準面，效果如圖 2所示。 圖 2 只顯示模具的 3 個基準面 設置收縮率 根據(jù)鑄造理論，鑄件在溫度下降而凝固的過程中體積會縮小。因此在進行模具設計時，必須考慮材料對零件大小的影響，通常的做法是根據(jù)材料的特性適當加大參考模型的尺寸，這樣在元件成型后會略有收縮，最后生成的零件才能得到設計要求。該產(chǎn)品的收縮率設置為“ ”。 設置收縮率如圖 3所示。 黃石理工學院畢業(yè)設計 （論文） 10 圖 3 收縮率 設計毛坯 工 件 選擇菜單管理器中的【模具模型】 【創(chuàng)建】 【工件】 【手動】 命令，手動創(chuàng)建毛坯工件。 選擇菜單管理器中【實體】 【加材料】 【拉伸】 【實體】 【完成】 設計毛坯件 效果如圖 3所示。 圖 3 毛坯示意圖 設計分型面 模具型腔設計的重點在于分型面的創(chuàng)建，模具分型面是型芯與型腔的分界線，分型面的實質是曲面，是分割體積塊創(chuàng)建模具元件的依據(jù)。 本設計的分型面采用裙邊曲面的形式生成，所以在設計分型面前，先要生成裙邊曲面所需的側面影像曲線，選擇菜單管理器中的【特征】 【型腔組件】 【側面影像】命令，接受默認設置參 黃石理工學院畢業(yè)設計 （論文） 11 數(shù)，單擊【確定】。 在菜單管理器中選擇【增加】 【裙邊】 【完成】，采用裙邊曲面方法產(chǎn)生分型面， 如圖 4所示。 圖 4 從列表中拾取側面影線 分割體積塊 在成功設計毛坯工件、設 計分型面后，還必須對模具進 行分割。分割模具就是以建立好的分型面為依據(jù)，分割出相應的凹凸模。 選擇菜單管理器中的【模具體積塊】 【分割】 【完成】。選擇好相應的分型面后單擊【確定】，輸入相應體積塊名稱，單擊【著色】 【確定】， 效果分別如圖 6所示 。 圖 5 著色顯示體積塊 黃石理工學院畢業(yè)設計 （論文） 12 圖 6 著色顯示體積塊 抽取模具元件 在 Pro/ENGINEER 的模具設計中，模具元件常常是通過用實體材料填充先前定義的模具體積塊而形成的。我們將這一自動執(zhí)行的過程稱為抽取。完成抽取后，模具元件成為功能強大 的 Pro/ENGINEER 零件，并在模型樹中顯示出來。 鑄模 在創(chuàng)建完凹模和凸模之后，可以在模型中進行模擬澆注， 產(chǎn)生一個模擬的塑料件，以便檢查分型面的設計是否合理。 選擇菜單管理器中的【鑄?！?【創(chuàng)建】命令， 其 效果如圖 7所示。 圖 7 鑄模模型 黃石理工學院畢業(yè)設計 （論文） 13 開模 鑄模完成后， Pro/ENGINEER 系統(tǒng)能模擬開模過程，以便更清晰地觀看模具型腔和型芯系統(tǒng)的結構， 選擇菜單管理器中的【模具進料孔】 【定義間距】 【定義移動】命令進行開模模擬，并在提示區(qū)輸入移動距離“ 300“單擊【確定】， 其 效果如圖 8所示。 圖 8 鑄模零件向上移動 模具的工藝性分析 模具的結構尺寸 （ 1）凹模：尺寸為 150*110*25 （ 2）凸模： 尺寸為 150*110*22 模具的精度 工件是數(shù)碼相機面殼模具，要求的精度較高，需按照數(shù)控銑床加工的方式才能達到該工件所需要的精度。 模具的材料 模具選材是整個模具制作過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。模具選材需要滿足三個原則，模具滿足耐磨性、強韌性等工作需求，模具滿足工藝要求，同時模具應滿足經(jīng)濟適用性。 因此應選用 40Cr 鋼 ， 此材 料屬于 中碳調制鋼，冷鐓 模具鋼 。該鋼價格適中，加工容易，經(jīng)適當?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、 塑性 和耐磨性。正火 黃石理工學院畢業(yè)設計 （論文） 14 可促進組織球化，改進硬度小于 160HBS 毛坯的切削性能。在溫度 550~570℃ 進行回火，該鋼具有最佳的綜合力學性能。 根據(jù) 以上分析該材料 的綜合性能好、硬度適中、適合數(shù)控切削加工。 黃石理工學院畢業(yè)設計 （論文） 15 數(shù)據(jù)文件 的轉換 從 Pro/ENGINEER 系統(tǒng)傳出凹模 IGES 數(shù)據(jù)文件 模具設計完成后，將凹模文件轉換為 IGES 格式文件，然后由 MasterCAM 系統(tǒng)轉入進行加工。 （ 1） 轉出凹模 IGES 數(shù)據(jù)文件 選擇菜單欄中的【窗口】命令，選擇模具文件“ ” ,返回模具模塊。在模型樹列表中的“ MOLD – VOL ” 零件上單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇【打開】命令，選擇菜單欄中【文件】 【保存副本】命令，在【類型】欄選擇” IGES” 格式，單擊【確定】。 MasterCAM 系統(tǒng)轉入 IGES 數(shù)據(jù)文件 （ 1） 從 Pro/ENGINE