㈠ 模具加工的常見方法
摘要:本文介紹了模具零部件的機加工方法及工藝規程的制定,並以電器盒模具模芯高效數控加工工藝為例,結合自己多年的注射模具加工經驗,精闢地介紹了模具零部件高效銑削加工工序的編制,希望對工程技術人員有一定的幫助和借鑒作用。
關鍵詞:CAD/CAM 模具 加工 工藝
一、引言
在現代模具的成形製造中,由於模具的形面設計日趨復雜,自由曲面所佔比例不斷增加,因此對模具加工技術提出了更高要求,即不僅應保證高的製造精度和表面質量,而且要追求加工表面的美觀。隨著對高速加工技術研究的不斷深入,尤其在機床加工、數控系統、刀具系統、CAD/CAM軟體等相關技術不斷發展的推動下,高速加工技術已越來越多地應用於模具的製造加工。高速加工技術對模具加工工藝產生了巨大影響,改變了傳統模具加工採用的「退火→銑削加工→熱處理→磨削」或「電火花加工→手工打磨、拋光」等復雜冗長的工藝流程。
但是,在實踐中為了提高模具的加工效率,不能一味地去追求高速加工,有時為了節約生產成本與提高生產效率,必須採用高效加工方法,使一部分加工工序在普通機床上就可高效率完成。這樣就要求設計者編制合理的模具加工工藝,以便提高模具的加工效率,降低模具的製造成本,減少模具的製造周期。
二、模具零部件的機加工方法
用機械加工方法加工模具零部件時要充分考慮零件的材料、結構形狀、尺寸、精度和使用壽命等方面的不同要求,採用合理的加工方法和工藝路線。盡可能通過加工設備來保證模具零部件的加工質量,減少鉗工修配工作量,提高生產效率和降低成本。
常用機械加工方法在模具零部件加工中的應用如表1所示。
表1 常用機加工方法可能達到的粗糙度及應用
三、模具高效加工工藝規程與策略制定
1.工藝規程制定
工藝規程必須針對加工對象,結合本企業實際生產條件進行制定,技術上要先進、經濟上要合理。模具零部件加工工藝規程制定的一般步驟及所包含的基本內容如表2所示。
表2 加工工藝規程
2.數控加工工藝策略
1)粗加工
模具粗加工的主要目標是追求單位時間內的材料去除率,並為半精加工准備工件的幾何輪廓。在粗加工過程中通過利用國外先進的CAD/CAM軟體可通過以下措施保持切削條件恆定,從而獲得良好的加工質量。
(1)恆定的切削載荷;
通過計算獲得恆定切削層面積和材料去除率,使切削載荷與刀具磨損速率保持均衡,以提高刀具壽命和加工質量;
(2)避免突然改變刀具進給方向;
(3)避免將刀具埋入工件。如加工模具型腔時,應避免刀具垂直插入工件,而應採用傾斜下刀方式(常用傾斜角為20°~30°),最好採用螺旋式下刀以降低刀具載荷;加工模具型芯時,應盡量先從工件外部下刀然後水平切入工件;
(4)刀具切入、切出工件時應盡可能採用傾斜式(或圓弧式)切入、切出,避免垂直切入、切出;
(5)採用攀爬式切削(Climb cutting)可降低切削熱,減小刀具受力和加工硬化程度,提高加工質量。
2)半精加工
模具半精加工的主要目標是使工件輪廓形狀平整,表面精加工餘量均勻,這對於工具鋼模具尤為重要,因為它將影響精加工時刀具切削層面積的變化及刀具載荷的變化,從而影響切削過程的穩定性及精加工表面質量。
粗加工是基於體積模型(Volume model),精加工則是基於面模型(Su rface model)。而以前開發的CAD/CAM系統對零件的幾何描述是不連續的,由於沒有描述粗加工後、精加工前加工模型的中間信息,故粗加工表面的剩餘加工餘量分布及最大剩餘加工餘量均是未知的。
因此應對半精加工策略進行優化以保證半精加工後工件表面具有均勻的剩餘加工餘量。優化過程包括:粗加工後輪廓的計算、最大剩餘加工餘量的計算、最大允許加工餘量的確定、對剩餘加工餘量大於最大允許加工餘量的型面分區(如凹槽、拐角等過渡半徑小於粗加工刀具半徑的區域)以及半精加工時刀心軌跡的計算等。
現有的模具加工CAD/CAM軟體大都具備剩餘加工餘量分析功能,並能根據剩餘加工餘量的大小及分布情況採用合理的半精加工策略。CIMATRON軟體提供清根加工(CLEAN UP)來清除粗加工後剩餘加工餘量較大的角落以保證後續工序均勻的加工餘量。Pro/Engineer軟體的局部銑削(Local milling)具有相似的功能,如局部銑削工序的剩餘加工餘量取值與粗加工相等,該工序只用一把小直徑銑刀來清除粗加工未切到的角落,然後再進行半精加工;如果取局部銑削工序的剩餘加工餘量值作為半精加工的剩餘加工餘量,則該工序不僅可清除粗加工未切到的角落,還可完成半精加工。
3)精加工
模具的精加工策略取決於刀具與工件的接觸點,而刀具與工件的接觸點隨著加工表面的曲面斜率和刀具有效半徑的變化而變化。對於由多個曲面組合而成的復雜曲面加工,應盡可能在一個工序中進行連續加工,而不是對各個曲面分別進行加工,以減少抬刀、下刀的次數。然而由於加工中表面斜率的變化,如果只定義加工的側吃刀量(Step over),就可能造成在斜率不同的表面上實際步距不均勻,從而影響加工質量。CIMATRON軟體解決上述問題的方法是在定義側吃刀量的同時,使用Clean Between Pass(清除刀間殘留面積高度)來調整步距。Pro/Engineer 軟體解決上述問題的方法是在定義側吃刀量的同時,再定義加工表面殘留面積高度(Scallop machine)。一般情況下,精加工曲面的曲率半徑應大於刀具半徑的1.5倍,以避免進給方向的突然轉變。在模具的精加工中,在每次切入、切出工件時,進給方向的改變應盡量採用圓弧或曲線轉接,避免採用直線轉接,以保持切削過程的平穩性。
四、高效加工實例
在現代化的模具生產中,隨著對產品功能要求的提高,產品內部結構也變得越來越復雜,相應的模具結構也要隨之復雜化。
下面闡述了在電器盒塑料模具製造中所採用的新的設計製造工藝方法路線:首先利用Pro/ENGINEER或CIMATRON等先進的CAD/CAM軟體進行產品的3D圖形設計;然後根據產品的特點設計模具結構,生成模具型腔實體圖和工程圖;再在CIMATRON中根據模具型腔的特點繪制CNC數控加工工藝圖,擬定數控加工工藝路線,輸入加工參數,生成刀具路徑;最後進行三維加工動態模擬,生成加工程序,並輸送到數控機床進行自動加工。
在實際加工時需用內六角螺釘將四個方鐵塊固定於模芯上,然後再將這四個方鐵塊固定在機床工作台上即可。
圖1 電器盒模芯圖
以下就以電器盒模具動、定模芯(如圖1所示,動模芯材料為P20,定模芯材料為2738,經調質處理,硬度為HRC32左右)為例,重點體說明這一加工流程。為減少篇幅,本文假定從生成三維加工工藝模型後開始,只涉及數控銑削加工部分。
表3 動模芯數控加工工序
表4 定模芯數控加工工序
五、結束語
數控編程是目前CAD/CAPP/CAM系統中最能明顯發揮效益的環節之一,其在實現設計加工自動化、提高加工精度和加工質量、縮短產品研製周期等方面發揮著重要作用。採用CIMATRON或Pro/ENGINEER等先進軟體進行三維建模,然後根據模具型腔的特點,確定模具型腔、分模面,生成模具型腔實體圖、工程圖、加工工藝圖。根據CAM系統的功能,從CAPP資料庫獲取加工過程的工藝信息,進行零部件加工工藝路線的控制,輸入加工參數,然後再在CAM中編制刀具路徑,進行三維加工動態模擬,生成加工程序並輸送到數控機床完成自動化加工。
這些加工步驟是現代化模具生產的過程和發展趨勢,它使復雜模具型芯的生產簡化為單個機械零件的數控自動化生產,全部模具設計和數控加工編程過程都可以藉助CAD/CAM軟體在計算機上完成。它改變了傳統的模具製造手段,有效地縮短了模具製造周期,大大提高了模具的質量、精度和生產效率。
參考文獻:
[1]李偉光主編.現代製造技術.北京:機械工業出版社,2001.
[2]塑料模具設計手冊編寫組.塑料模具設計手冊[M].北京:機械工業出版社,2002
㈡ 請問哪位會用UG做模板,是編程寫刀路的
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㈢ 自學模具編程
你要學模具編程,刀路吧,怕你沒有搞清楚是模具設計還是刀路編程。
編程你自己學的話非常的吃力。最好是先看看別人加工車間裡面操機工要做的事,有個感性的認識。難後理解某個編程軟體編程的各個環節,(有一點點的不一樣。我個人是用UG)
學編程你要先掌握它的一般步驟:比如:
1.量毛配大小,用軟體確定要加工的范圍
2.怎麼放好坐標,這個關系刀加工時材料的放置和方向
3.刀具的選擇,該用什麼刀做什麼工序 (如開粗用 直徑50mm 中光 可以30mm等等)
4.確定加工工序(這個要多看別人的程序單,或者書上參考下,但不能照搬,比如書上經常寫下刀深度2MM,但實際我們一般一刀只到0.6mm,2mm一下去刀子就蹦掉了)
...............
總之一定要先掌握加工的步驟,然後各個突破,這樣你就學會了。
模具有非常多的方面,你可以學編程的同時多到加工車間看看別的工種,這樣知道別的工總後,你才會知道為什麼編程要那樣編。
㈣ 一套設計好的模具.要求我們出前後模仁的刀路 拆銅公 出銅公程序 出放電圖。那麼我們怎麼入入手。
要看你有幾個人了,一般來說先編前後模的刀路,拆銅公可以同時進行,拆完就出銅公程序,一起把放電圖給出了。如果你是一個人的話,那就按這個順序一步步來。
㈤ 學模具先學編程還是設計
模具設計的話要先了解軟體,比如cad,pro/e或者ug,然後就是對材料的了解,模具結構的了解和設計,主要的步驟就這些,有沒有繪畫功底沒有關系的,有的話對你以後做產品設計會有很大幫助,在模具設計上用處不大。如果你學編程,首先還是要對編程軟體的了解,現在大廠里用ug的偏多,這個軟體也比較實用,其他的一些編程軟體也可以去了解下,然後就是編刀路,拆電極······要學的話建議找家專業的模具設計和編程的職業機構學學,你也可以選擇添翼教育,具體的你可以搜索添翼網站進行咨詢
㈥ 模具編程入門先學什麼
模具編程入門,最主要的是先學模具工藝,這是必須明確的。要了解模具工藝有很多途徑:
1、自己做加工,先到基層待幾個月,CNC EDM WEDM 這些都必須會。因為編程的時候加工路徑都是要你自己熟悉才可以的。
2、了解模具結構,做套路模具的編程,這個編程是死東西一般只要有人教你就可以了,都是按照套路來的;做編程時這些編程最重要的是多下車間了解加工中出現的問題,從問題中找出編程的捷徑。
模具編程注意事項
1、仔細審核圖紙內容,尺寸標注是否完整,視圖是否清晰,圖紙備注一定要看。
2、在編程前先確定加工工藝,基準的確定及選擇合適的裝夾方法。
3、仔細審核圖紙內容,尺寸標注是否完整,視圖是否清晰,圖紙備注一定要看。
4、根據工件材質、CNC機台性能及加工刀具質量選擇合適的加工參數,參數沒有一塵不變的,理論編程參數要麼太慢要麼太快沒個標准,不要迷信那些參數,合適的就是最好的,憑經驗聽聲音,聽多了自己心裡就有數了。
5、編程上面有必要延伸的刀路一定要作延伸處理,避免留料或踩刀,所以作為編程員一定要到現場確認毛坯大小再做程序。
㈦ UG編程需要掌握哪些
分模,就是你說的這個意思,不過呢還包括以下:
拆出所有的行位,斜頂,行位鑲件,前後模鑲件,(這必須要有知道模具結構)
出所有加工圖,(當然有些大廠可能有助理,是由助理來出圖的,相應的模具明細表,2D圖標數)
小廠就是一個人搞定.
一般廠里是分開的,設計的設計,加工的加工
小廠也許一個人(加工店)有也一個人全包的
大部分來說,做加工的都不做分模,
操過機就好了,一看就知道那刀路能不能上機,,,,
對加工工藝一定要清楚,
那些是線割的(前後模有些部分要線割,還有有特殊要求的部分)
一定要清楚,
UG4.0編復雜刀路不太穩定,要注意.(指道版)
㈧ UG編程學了四個多月了,一些基本的刀路都會編,相對復雜的就編的很費勁,一個小廠作為學徒也呆了一個月,
UG編程學了四個多月了,一些基本的刀路都會編,相對復雜的就編的很費勁,一個小廠作為學徒也呆了一個月,
懸賞分:0 - 離問題結束還有 4 天 2 小時
問題補充:UG編程學了四個多月了,一些基本的刀路都會編,相對復雜的就編的很費勁,一個小廠作為學徒也呆了一個月,編了一些簡單的銅公,基本也沒出什麼問題,之前沒做過操作,在那個廠接觸了一些,寶元系統的高速精雕機會開了,三菱系統的電腦鑼的操作也知道是怎麼一回事,沒具體操過,就打打表,分下中,其它操作也沒怎麼搞,不太會磨刀現在深圳寶安這邊找工作,出去面試人家拿個前模或後模出來讓拆下電極然後把程式做出來,可是速度不夠快,都沒能如願入職,很多廠都要經驗很豐富的,現在真的有點沒信心了,不知道該怎麼辦,想去找個編程學徒學下別人的經驗又沒看到附近哪裡有在招,哎,不知道大家做編程這行初期都是怎麼過來的,望指引,謝謝了。
㈨ 我想學模具編程不知道怎麼下手
要了解模具編程有很多途徑:
1、自己做加工,先到基層待幾個月,CNC EDM WEDM 這些都必須會。因為編程的時候加工路徑都是要你自己熟悉才可以的;
2、了解模具結構,做套路模具的編程,這個編程是死東西一般只要有人教你就可以了,都是按照套路來的;做編程時最重要的是多下車間了解加工中出現的問題,從問題中找出編程的捷徑。
模具編程又稱呼為UG編程、數控編程、CNC編程、UG數控編程等方面。簡單說就是三維編程(以下簡稱3D)。和2D是兩個概念,相對畫圖來說二維的簡單,模具很復雜,編程都不一樣。
2D主要是:銑平面,挖槽,銑外形,打孔,鏜孔,攻牙。3D主要是.開粗,粗光,精光。說起來簡單,學起來就不簡單。2D有手工編程和電腦編程,手工比較復雜,電腦就簡單。
3D就必須電腦編程。既然你想學,推薦你兩個軟體,MasterCAD(2D編程比較強) ,UG(3D編程比較強),但兩個都支持2D和3D編程。
㈩ 精密模具該怎麼編寫刀路,主要思路
自學很麻煩.也可以用CAM CAXA UG編程 只要帶後處理就可以!它自己有個編程的叫ytu 但是要處理好圖檔