数控铣削加工在《模具数控加工》教学中的研究.pdf

模具专业教学与实践 I ，坷。：，i = 。g i ! = ；j 1 7 i ! ；! 磊i # ；二i l 7 蠕每 5 模具专业教学与实践 卑。石o i ! 二j 蝣坷o o 一，! 矗 ，! 。- ，；! ! 五? i o 拿巧、占；j 0 数控铣削加工在模具数控加工教学中的研究 俞浩荣，陈玉文 常州I 机电职业技术学院( 江苏常州2 1 3 1 6 4 ) 【摘要】为探讨数控铣削加工在模具数控加工课程中教学方法，以机械零件高效率、高质 量数控编程为目标，采用U GC A M 模块铣削加工的加工类型，采用优化的数控加工工艺对 零件进行数控加工编程，并采用自定义的后处理文件生成了相应数控系统的数控代码。 实验结果表明该零件的加工质量达到了预期的加工要求，对该课程的教学与研究具有重 要的指导意义： 关键词：数控铣削加工；课程；教学；研究 中图分类号：T G l 6 4 ；T G 7 1 2文献标识码：B R e s e a r c ho fN CM i l l i n gi nD i e M o l dN CM a c h i n i n gC o u r s e s 【A b s t r a c t 】I no r d e rt or e s e a r c ht e a c h i n gm e t h o do fN Cm i l l i n gi nN Cm a c h i n i n go fd i e & m o l d c o u r s e s T oe f f i c i e n t l ya n dc r i t i c a l l yN Cm a c h i n i n go fm a c h i n a r y p a r t s ，a d o p t sm i l l i n gt y p eo fU G C A M A d o p t so p t i m i z e dm a c h i n i n gt e c h n i c st op r o g r a mw i t hN Cm a c h i n i n go np a r t s A d o p t s u s e r d e f i n e d p o s tp r o c e s s i n g f i l e sa n dm a k e sC N Cc o d eo f c o r r e s p o d i n g C N Cs y s t e m E x p e r i m e n tr e s u l t si n d e c a t et h a tt h em a c h i n i n gq u a l i t yo ft h ep a r t sa c c o r d sw i t ht h ea n t i c i p a t i v e m a c h i n i n gr e q u i e m e n t s I ti ss i g n i f i c a n tf o rt e a c h i n ga n dr e s e a r c ho ft h ec o u r s e s K e yw o r d s ：N Cm i l l i n g ；c o u r s e s ；t e a c h i n g ；r e s e a r c h 1引言 模具数控加工课程为模具设计与制造专业的 专业核心课程，数控铣削加工为该课程的重要内容 ( 项目) ，也是该门课的难点和重点。下面以吹风机注 射模型芯零件数控铣削加工为例介绍机械零件三轴 铣削加工的一般方法与技巧。吹风机注射模型芯零 件三维模型如图1 所示，工件材料为4 5 钢，吹风机注 射模型芯总高为7 5 6 8 4 m m ，长3 6 0 m m ，宽2 6 0 r a m 。加 工过程分为方板顶面上方粗加工、方板顶面上方半精 加工、方板顶面上方精加工。 2 创建几何体与刀具 打开模型文件并进入加 二模块后： ( 1 ) 创建几何体：创建机床坐标系，指定M C S 为 吹风机型芯零件顶面中心，设置安全平面，指定平面 类型X C Y C 平面，W C S 偏置距离1 0 m m ；创建部件 几何体，选择吹风机型芯整个零件；创建毛坯几何， 选择包容块，Z M + 为l m m ： ( 2 ) 创建刀具：创建D 3 0 R 2 圆角刀，直径为 q b 3 0 m m ，下半径为R 2 m m ，刀具号为1 ，补偿寄存器为1 ； 创建D 1 2 R 1 圆角刀，直径为西1 2 m m ，下半径为 R l m m ，刀具号为2 ，补偿寄存器为2 ；创建B 6 球头刀， 球直径为咖6 m m ，刀具号为3 ，补偿寄存器为3 ；创建 D 2 R 0 5 圆角刀，直径为+ 2 r a m ，下半径为册5 m m ，刀具 8 6 模具制造) ) 2 0 1 7 年第9 期 万方数据 模具专业教学与实践 号为4 ，补偿寄存器为4 ；创建D 2 R 0 平底刀，直径为 6 2 m m ，下半径为R 0 m m ，刀具号为5 ，补偿寄存器为5 。 3 方板顶面上方粗J j n - r 方板顶面上方粗加工的加工类型采用型腔( 型芯) 铣，对毛坯( 包容块) 粗加工，加工余量大，采用大刀具， 较大的切削深度。创建型腔( 型芯) 铣工序；切削 区域选择方板顶面上方所有面；刀具为D 3 0 R 2 ；刀 轨设置步距为刀具直径百分比6 0 ，切削深度恒定，最大 距离2 m m ；设置切削参数，切削顺序深度优先，部件 侧面余量0 6 m m ；设置进给率和速度，主轴速度为 8 0 0 转m i n ，进给速度为1 5 0 r a m r a i n ；生成刀具路径 并验证。方板顶面上方粗加工切削仿真如图2 所示。 羽2 方板顶面上方粗加T 切削仿真 4 方板顶面上方半精J j n - r - 方板顶面上方半精加工的加工类型也采用型腔 铣，是继承上一步的I P W 对毛坯进行二次开粗，采用 直径稍小的铣刀并设置较小的切削深度。创建型 腔铣工序；切削区域选择方板顶面上方所有面； 刀具为D 1 2 R 1 ；刀轨设置步距为刀具直径百分比 3 0 ，切削深度匣定，最大距离O 5 m m ；设置切削参数， 切NJ I J 页, 序深度优先，部件侧面余量0 3 m m ，处理中的工 件使用3 D ；设置进给率和速度，主轴速度为1 , 2 0 0 转 m i n ，进给速度为3 0 0 m m m i n ；生成刀具路径并验 证。方板顶面上方半精加工切削仿真如图3 所示。 图3 方板顶面上方半精加工切削仿真 5 方板顶面上方精加工 方板顶面上方精加工分为曲面1 、2 、3 的区域铣 削，曲面4 的等高轮廓铣削，方板顶面的底壁加工铣 削，多刀路清根铣削。 ( 1 ) 曲面1 精加工。 曲面l 的加工类型采用轮廓区域铣削。创建轮 廓区域工序；切削区域选择曲面1 ( 6 个面) ；刀具 为B 6 ；驱动方法编辑参数，步距残余高度0 0 2 r a m ， 步距已应用在部件上；设置切削参数，策略在边上 延伸；设置进给率和速度，主轴速度为1 , 6 0 0 转 m i n ，进给速度为6 0 0 m m m i n ；生成刀具路径并验 证。曲面1 精加工切削仿真如图4 f i ) i ：示。 图4f H I 面1 精加T I 切削仿真 ( 2 ) 曲面2 精加工。 曲面2 的加工类型采用轮廓区域铣削。创建轮 廓区域工序；切削区域选择曲面2 ( 7 个面) ；刀具 为D 2 R 0 5 ；驱动方法编辑参数，切削模式同心往复， 步距恒定0 0 2 m m ；设置切削参数，策略在边上延 伸；设置进给率和速度，主轴速度为1 , 6 0 0 转m i n ， 进给速度为6 0 0 m m m i n ；生成刀具路径并验证。曲 面2 精加工切削仿真如图5 所示。 司5 曲面2 精加T - 切削仿真 ( 3 ) 曲面3 精加工。 曲面3 的加工类型采用轮廓区域铣削。创建轮 廓区域工序；切削区域选择曲面3 ；刀具为 D 2 R 0 5 ；驱动方法编辑参数，切削模式跟随周边，步 模具制造 2 0 1 7 年第9 期 8 7 万方数据 模具专业教学与实践 距恒定0 1 m m ，步距已应用在平面上；设置切削参 数，策略在边上延伸；设置进给率和速度，主轴速度 为l ，6 0 0 转m i n ，进给速度为6 0 0 m m m i n ；生成刀具 路径并验证。曲面3 精加工切削仿真如图6 所示。 ( 4 ) 曲面4 精加工： 曲面4 的加工类型采用等高轮廓铣削。创建等 高轮廓铣削工序；切削区域选择曲面4 ；刀具为 D 2 R 0 5 ；刀轨设置最小切削长度0 3 m m ，每刀切削 深度恒定，最大距离0 3 r a m ；设置切削参数，策略在 边上延伸；设置进给率和速度，主轴速度为1 , 6 0 0 转m i n ，进给速度为6 0 0 m m m i n ；生成刀具路径并验 证。曲面4 精加工切削仿真如图7 所示。 ( 5 ) 方板顶面精加工。 曲面4 的加工类型采用底壁加工铣削。创建底 壁加工铣削工序；切削区域选择方板顶面；刀具 为D 1 2 R 1 ；刀轨设置切削模式跟随周边，步距刀具 直径百分比6 0 ，底面毛坯厚度0 3 m m ，每刀切削深度 0 3 r a m ；设置切削参数，策略岛清根，添加精加工刀 路，拐角光顺所有刀路；设置进给率和速度，主轴速 度为l ，6 0 0 转r a i n ，进给速度为6 0 0 m m m i n ；生成刀具 路径并验证：方板顶面精加工切削仿真如图8 所示。 图8 方板顶面精加T 切削仿真 ( 6 ) 多刀路清根精加工。 加工类型采用多刀路清根铣削：创建底壁加 工铣削工序；刀具为D 2 R 0 ；驱动设置非陡峭切削 模式往复，步距O 5 m m ，每侧步距数1 ，顺序后陡；设 置切削参数，策略在凸角上延伸，在边上延伸；设置 进给率和速度，主轴速度为l ，6 0 0 转r a i n ，进给速度为 6 0 0 m m m i n ；生成刀具路径并验证。多刀路清根切 削仿真如图9 所示。 6 结语 模具数控加工课程不仅要掌握2 、3 轴的手工编 程，还需掌握2 、3 轴的自动编程。U G 软件C A M 模块 功能十分强大，采用自动编程可大大提高编程效率。 参考文献 陈永涛，陈建文，陈建威精通中文版U GN X 6 数控编程与 力1 1 3 2 M 1 北京：清华大学出版社，2 0 0 8 2 田伟，刘文U GN X 6 0 中文版数控加工【M 北京：电子工 业出版社，2 0 0 9 3 】 杜智敏，韩慧伶U GN X 5 中文版数控编程实例精讲 M 北京：人民邮电出版社，2 0 0 8 第一作者简介：俞浩荣，男，1 9 7 1 年生，江苏江阴 人，讲师，主要研究方向：数字化设计与制造。 ( 收稿日期：2 0 1 7 0 5 1 9 ) 墨多 8 8 模具制造 2 0 1 7 年第9 期 万方数据