凹模数控加工工艺及程序设计
精编【数控模具设计】模具CADCAM实训报告
【数控模具设计】模具CADCAM实训报告xxxx年xx月xx日xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your company's name and contentv目录第1章绪论.................................................. (1)1.1Pro/E模具设计简介 (1)1.2Pro/E数控加工简介 (2)第2章典型塑件模具设计 (5)2.1塑件表壳工艺性 (5)2.2塑件表壳模具设计 (6)第3章塑件凹模数控加工 (17)3.1 表壳凹模数控加工 (17)第4章总结 (23)模具CAD/CAM实训报告专业：材料成型及控制工程班级：材料成型0941姓名：刘文帝学号：10指导教师: 王东明机械工程学院2012年12月第一章绪论一.Pro-E模具设计简介①.Pro-E模具设计简介来解决特征的相关性问题。
另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。
Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。
它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。
Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。
1.参数化设计相对于产品而言，可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。
2.基于特征建模Pro/E是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如系列化快餐托盘设计腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。
这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活，特别是在设计系列化产品上更是有得天独到的优势。
3.单一数据库Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。
《模具零件数控加工技术》课程标准
《模具零件数控加工技术》课程标准课程代码020******* 课程类别专业课程课程类型理实一体课程课程性质必修课程课程学分6学分课程学时96学时修读学期第4学期适用专业模具设计与制造合作开发企业一汽模具制造有限公司执笔人刘宏伟、吴宇飞审核人李玉青1．课程定位与设计思路1．1课程定位本课程是模具设计与制造专业核心课程，专业必修课程。
其功能是通过加工项目训练方式，采取任务驱动的方法培养学生实施模具零件数控加工的能力。
本课程与前修课程识图与制图、机械制造基础、冲压模具设计与制造、模具零件普通机械加工技术、模具零件普通加工工艺制定与实践课程相衔接，共同培养学生模具制造的能力；与后续课程模具CAD/CAE/CAM一体化技术、模具零件数控铣加工工艺制定、编程与实践、模具设计与制造综合实训、就业综合培训、顶岗实习等课程相衔接，共同培养学生模具具设计与制造能力及岗位工作能力。
1．2设计思路通过对本专业模具数控加工、模具生产制造管理等工作岗位分析，确定了课程的设计思路为：以模具零件数控加工工艺实施能力的培养为中心，以典型的模具零件为课程教学实施载体，通过导柱、导套、凸模、凹模、固定板的加工项目训练，使学生能够独立完成机床生产准备，根据加工工艺编制程序，完成程序调用，能够选择合理的工件安装方式，完成工件安装和拆卸，完成零件的数控加工。
以工作过程导向设计课程教学，以任务驱动、问题引导、角色扮演、团队协作等方式实施教学，以过程考核、成果考核相结合的形式实施课程考核。
参考学时：96学时，参考学分：6学分。
2．课程目标通过本课程学习，使学生具备合理安排模具零件数控加工工序的能力，具备对较复杂零件进行数控加工工艺处理的能力，熟悉编程前数学处理的目的和基本方法；具有对轮廓加工，简单型面加工的数控程序手工编制能力，具备使用常用软件完成自动编程能力。
2．1能力目标（1）能够胜任企业数控编程岗位和数控机床操作岗位。
（2）能够合理确定走刀路线、正确选用切削用量和常用刀具。
加工说明——精选推荐
加工说明一：模具凹凸模另零件加工工艺1、凹模加工工艺规程工序1下料：100mm×130mm×30mm工序2 刨六面使料子达到91mm×121mm×26mm（长*宽*高）工序3磨六面使料子的尺寸达到90mm×120mm×25mm并使表面粗糙度及垂直度等达到要求。
工序4在钻床上钻4×ø10mm的通孔工序5粗铣精铣两型腔、ø10mm型芯孔及分流道，并达到精度要求。
工序6攻4×m10的螺纹。
工序7钳工去毛刺及倒角等维护2、凹模型芯加工工艺工序1下料：ø15长40mm的棒料。
工序2在车床上粗精车凹模型芯的外形并达到尺寸要求工序3割断使工件的长度达到要求。
工序1 下料50mm×30mm×25mm（长×宽×高）工序2用线切割加工型芯外形。
二、加工方法说明1、凹模加工过程选尺寸为110mm×110mm×25mm的45号钢的料子，现在刨床上将料子的六面刨平并使料子的尺寸到达101mm×101mm×21mm。
将刨过后的料子放置磨床上进行磨平让料子的尺寸到100mm×100mm×20mm并且表面的粗糙度达到3.2。
将磨后的料子在钻床上钻4个直径为10mm的定位螺纹通孔。
磨过达到凹模外形的尺寸要求的料子在铣床上进行加工，用软件编写加工型腔的程序并导入铣床中，选用直径为6mm的立铣刀，先进行对刀在选取程序加工模具的型腔并达到尺寸精度要求，型腔铣完后换直径为10mm的铣刀，在型腔内钻直径为10mm的型芯孔。
完成以上任务后对成型零件进行钳工表面的倒角去毛刺等维护，在手动攻M10的螺纹。
2、凹模型芯加工工艺选用直径为15mm长为50mm的棒料在数控车床上进行加工，先装夹工件使待加工面长28mm，选用外圆车刀和宽为4的割刀并装夹，接着进行对刀并进行刀具的补偿和中心的确定，对零件进行编程并倒入车床中进行机加工，保证零件的尺寸。
凹模的机械加工工艺规程设计方案
凹模的机械加工工艺规程设计方案第1章序言在工业产品中，一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，所带来的效果是明显的，因此，近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。
注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法，其中最主要之一的注塑模具已经很广泛的采用。
它在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面水平的高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。
注塑模具与其它机械行业想比，有以下三个特点：第一，模具不能像其它机械那样可作为基本定型的商品随时都可以在机电市场上买到。
模具制造不可能形成批量生产，即模具是单件生产的，其寿命越长，重复加工的可能性越小。
因此，模具的制造成本较高。
第二，因为注塑模具是为产品中的塑料制品而订制的，作为产品，除质量、价格等因素之外，很重要的一点就是需要尽快地投放市场，所以对于为塑料制品而特殊定订制的模具来说，其制造周期一定要短。
第三，模具制造是一项技术性很强的工作，其加工过程集中了机械制造中先进技术的部分精华与钳工技术的手工技巧，因此要求模具工人具有较高的文化技术水平，特别是对企业来说要求培养“全能工人”，使其适应多工种的要求，这种技术工人对模具单件生产方式组织均衡生产是非常重要的。
综上所述，模具制造存在成本高，要求制造周期短，技术性强等特点，目前，随着科学技术的不断发展和计算机的应用，这些问题得到了很大的改善。
注塑模具的特点：a）塑料的加热、塑化是在高温料筒内进行，而不是在模具内进行，因而模具不设加料腔，而设浇注系统，熔体通过浇注系统充满型腔。
浇注系统对注塑模来说至关重要。
b）塑料熔体进入型腔之前，模具已经闭合。
在注塑过程中需根据塑料特性，在模具中设加热或冷却系统。
c）注塑模生产适应性强，既可注塑小型制品，也可注塑大型制品；既可注塑简单制品，也可注塑复杂制品，生产率高，容易实现自动化。
机工社模具制造工艺 第2版教学课件-项目三 任务二 侧板凸凹模零件加工与工艺卡编制
材 料 Cr12MoV
数量
1
序号 工序名称
工序（工步）内容
工时
钻6-M12的螺纹底孔、攻丝6-M12深25，
5
钳工 钻两个销钉孔的穿丝孔2-φ5
检验
6 热处理a0.8μm 7 平磨
及厚度尺寸35mm，磨侧面基准 B
基于A、B基准，线切割凹模型孔及两个
快走丝线切割
慢走丝线切割
8~10m/s
低于0.2m/s
双向走丝，往复循环
单向走丝，不循环
钼丝， фd为0.1-0.2mm 铜丝， фd为0.1-0.2mm
乳化液或去离子水（冲水） 去离子水（浸没）
0.01~0.02mm， Ra1.6~3.2μm
0.002~0.005mm， Ra0.1~0.8μm
不同类型的机床在走丝速度、加工精度、液体介质、机床价格与 加工工时费等方面都有不同。
项目三 任务二 侧板凸凹模零件加工与工艺卡编制
凹模零件工序图
调整工艺路线： 1、备料：锻件 2、铣：各平面 3、平磨：上下面，基准面B 4、加工中心：点孔；钻、铰基准孔A 5、钳工：【划线、点孔、钻孔、铰孔、攻丝】 6、热处理：淬火 7、平磨：上下面，基准面B 8、线切割：凹模刃口、两个销钉孔
穿丝孔
相同点： （1）线切割加工的电压、电流波形与电火花加工的基本相似。由于工 具电极是直径较小的细金属丝，故脉冲宽度及平均电流等不能太大， 电参数范围较小，属中、精正极性加工，工件常接电源正极。 （2）由线切割加工机理可加工硬质合金等一切导电材料。 不同点： （1）不需要制作电极，可节约电极设计、制造费用，缩短生产周期。 （2）采用水或水基工作液，不会引燃起火。 （3）电极损耗极小，有利于加工精度的提高。 （4）能方便地加工出形状复杂、细小的通孔和外表面。由于切缝很窄 ，去除的材料为整块材料，可用作其他零件，节约贵重金属。
塑料凹模的数控加工方法
塑料凹模的数控加工方法随着塑料制品的广泛应用，塑料凹模也成为了一个非常重要的工业制造设备。
塑料凹模的数控加工方法是其中的重要一环，具有高精度、高效率、高质量等优点，被广泛应用于各个领域。
一、塑料凹模及其作用塑料凹模是塑料制品加工过程中必不可少的一部分，它可以为塑料制品提供定型、成型等重要的作用。
塑料凹模的类型非常丰富，根据其形状和结构可以分为平面凹模、立体凹模、复合式凹模等。
在塑料制品的设计和生产过程中，不同类型的凹模都有其特定的应用领域。
二、塑料凹模的制作工艺塑料凹模的制作过程是非常复杂的，通常需要经历模型制作、放电加工、精雕加工、电火花加工、钨钢雕刻等多个环节。
这些加工过程需要高度专业化的技术与设备才能完成，而其中最重要的一环就是数控加工。
三、塑料凹模的数控加工方法塑料凹模的数控加工方法可以分为三个步骤：CAD设计、CAM编程、数控加工。
首先，设计师使用CAD软件根据产品要求设计出凹模的三维模型。
然后，在CAM软件中进行编程，设定好加工路径、刀位、加工精度、切削速率等参数。
最后，将CAM编程文件加载至数控加工中心，开启自动化加工过程。
四、塑料凹模数控加工的优势塑料凹模数控加工相对于传统加工方法具有很多优势。
首先，它能够实现高精度加工，可以精确地控制加工精度和形状，达到更高的精度要求。
其次，数控加工具有高效率的特点，可以大大缩短加工周期，提高生产效率。
同时，数控加工还可以避免人为疏忽和误差，提高加工质量。
总之，数控加工是塑料凹模制作过程中必不可少的一部分，也是现代工业制造时代的必然选择。
五、结语总之，塑料凹模的数控加工方法是当前工业生产中必不可少的一部分。
它具有高精度、高效率、高质量等优点，广泛应用于各个领域。
未来随着科技的不断发展，数控加工技术也将不断提升和完善，为工业制造领域的发展带来更加广阔的发展前景。
基于虚拟技术的风扇叶轮凹模数控加工
基于虚拟技术的风扇叶轮凹模数控加工 耿晓明, 张忠远
(安徽电子信息职业技术学院, 安徽 蚌埠 233000)
摘要: 以风扇凹模的加工为例, 介绍在数控生产中运用 CAD � CAM � CA E 技术。选择不同的软件, 发挥软件特点, 特 别是V ER I 软件在零件分析、 加工仿真、 参数优化等方面对生产特别有帮助。 CU T 关键词: 叶轮; CAD � CAM � CA E; 数控加工; V ER ICU T; 参数优化 中图分类号: TG 76 文献标识码: A 文章编号: 1673- 2006 (2009) 05- 0120- 03
艺合理定制加工顺序及加工参数 , 工艺方案如表 1 所示。 图 3 为凹模平行铣削粗加工仿真图 , 图 4 为平 行铣削半精加工仿真图 , 图 5 为精加工仿真效果图, 利用其后处理产生 NC I 刀路及 N C 程序文件。
机床所用系统 FANU C15i、 夹具 ( 平口钳 ) 、 刀具库、 毛坯 ( 方块形 ) 及导入的数控程序都显示于左边的项 目树中。 机床构建的一般过程如下: ( 1) 工艺系统分 析 , 确定数控机床 CN C 系统型号和功能、 机床结构 形式和尺寸、 机床运动原理、 各坐标轴行程、 机床坐 标系统以及所用到的毛坯、 刀具库和夹具库等。 ( 2) 建立机床几何模型 , 采用三 维 CAD 软件建立机床 运动部件 ( 主要是各运动坐标轴和刀库) 和固定部件 的实体几何模型, 并转换成 V ER ICU T 软件可用的 STL 格式。 ( 3) 建立机床控制系统 , 在 V ER I CU T 软 件中新建用户文件 , 设置所用 CN C 系统, 并建立机 床运动模型 , 即部件树。 (4) 建立刀具工具库, 根据机 床选用的刀柄型式和规格、 刀具种类 , 构建机床刀具 ( 5) 设 工具库 , 将结果保存为刀具文件 ( 后缀为 . tcl) 。
鼠标凸凹模型腔的3D造型与数控加工
后 处 理 程 序 生 成 加 工 用 的 ＮＣ 代 码 ， 数 控 铣 床 进 行 数 控 加 工 。 由 关 键 词 ： ａｔｒａ ；曲 面 造 型 ；数 控 加 工 Ｍ ｓｅｃｍ 中图分类 号 ： ＴＨ１ ２ １ ６ ． 文献 标识 码 ： Ａ
０ 前 言
Ｃ ／ ＡＭ 软 件 已经在 制造 业 中得 到 了广 泛 的应 用 ， 过 这些 软 件 的 应用 ， 得 生 产 和 加工 的效 率 ＡＤ Ｃ 通 使 都得 到 了显著 的提 高 。Ｐ ｏ ｅ ｇｎ ｅ ｒ／ ｎ ｉｅｒ是一 个优 秀 的 Ｃ ＡＤ软 件 ， 可 以 出色 的完 成 曲面 的建 模 。Ｍａｔｒ 它 ｓｅ—
对 鼠标 型腔模 具 的数控 加 工使用 Ｍａｔｒａ Ｘ来完 成 。数控 加工 的第一 步 是粗 加工 ， ｓｅｃｍ 目的是把 工 件 中 的大 量材 料铣 削掉 ， 为半 精加 工 和精加 工做 准备 。粗加 工 的预 留量在 ０ ５ ． ～２ｍｍ。 Ｍａｔｒａ Ｍｉ 提 供 了 ８种 曲面 粗加工 方式 ， 别 是平 行 铣 削加 工 （ ａａｌ１ 、 射 状 加工 （ ｄａ） ｓｅｃｍ ｌ ｌ 分 Ｐ ｒｌ ） 放 ｅ Ｒａ ｉ１、
维普资讯
第 ５期
高 东强 等 ： 鼠标 凸 凹模 型 腔 的 ３ 造 型 与 数 控 加 工 Ｄ
・ ５ ９ ・
（ ）进行 完 所有参 数 的设 置 后 ， ５ 单击 对 话 框 中 的“ 确定 ” 钮 ， 按 系统 即 可按 设 置 的参 数 计 算 出 刀 具路
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凹模数控加工工艺及程序设计
魏鹏
【期刊名称】《《智能制造》》
【年(卷),期】2018(000)011
【总页数】2页(P45-46)
【关键词】数控加工工艺; 程序设计; 凹模; 零件形状; 精度要求; 工序安排; 尺寸公差; 表面质量
【作者】魏鹏
【作者单位】[1]白银矿冶职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG385.2
一、零件的结构工艺分析
零件形状如图1 所示，有轮廓加工、凹圆弧加工及孔加工等。
由于典型零件为内圆弧且盲孔薄壁零件，形状比较简单，但是工序复杂，所以从精度要求上考虑，定位和工序安排比较关键。
零件的尺寸公差在0.05—0.1mm 之间，且凹模底部为球面，区域面积较小，表面质量和精度要求高，达到了Ra1.6um，在数控铣床上一次装夹，相对难加工，球头铣刀加工时容易产生刀纹，处理不好可能会导致其公差及表面粗糙度难以达到要求。
为了保证加工精度和表面质量，工艺安排为粗加工和半精加工在数控铣床上加工，精加工在数控车床上加工。
图1
二、设计夹具及装夹方案
结合零件图分析，该零件加工工序简单，主要是提高内孔圆球的光洁度，为了提高加工效率及加工精度，在数控车床上制作了专用夹具。
制作该夹具时，将夹具的中心车出一个定位柱与凹模的底面定位孔作为定位，凹模定位孔与夹具中心的定位柱是过盈配合，为了防止在加工过程中定位柱松动产生移动，然后用压板将工件的加工面夹紧，加工内孔圆球，依次安装定位，加工其余内孔圆球，如图2、图3 所示。
图2
图3
三、确定加工顺序
1、数控铣床
备料100mm×100mm×35mm →铣出定位面（B 面）→钻定位孔→翻面→铣出加工面（A 面）→钻凹模→粗铣凹模→半精铣凹模。
2、数控车床
装夹夹具→将凹模装夹在夹具上面→精加工凹模→去毛刺→检验各尺寸。
四、刀具及切削用量选择
部位刀具名称刀具型号转速进给量1、铣定位底面面铣刀Φ80 500r/min 200mm/min钻均布孔麻花钻Φ4 600r/min 60mm/min 2、铣加工表面面铣刀Φ80 500r/min 200mm/min钻均布孔麻花钻Φ12 300r/min 80mm/min粗铣均布孔平底刀Φ12 800r/min 150mm/min半精铣孔底圆弧球头铣刀Φ8 1200r/min 150mm/min 3、精加工均布孔圆弧车刀 R6 800r/min 0.1mm/r 五、凹模的加工工艺
（1）在铣床上，用虎钳夹住100mm×100mm×35mm的毛坯，用面铣刀铣一个
基准面（A 表面）及四周，然后，翻面用百分表打表找正，铣出另一面基准面（B 表面）。
（2）用Φ4 的钻头，在已经装夹好的毛坯B 表面上均布钻出9 个小孔。
（3）翻面以B 表面为下表面，用百分表打表找正，虎钳夹紧毛坯，在A 表面上，向下铣去0.5mm，然后用Φ12的钻头，钻出深21mm 的落刀孔，依次钻完9 个孔。
（4）换Φ12 平底刀粗铣内表面，每层下刀1mm，深21mm，内径留1mm 的
余量，依次铣完9 个孔。
（5）用Φ8 的球头刀半精加工内孔圆弧面，每层进刀0.5mm，内径留0.5mm 的余量，依次铣完9 个孔。
（6）换车床，把已经做好的夹具（铝合金）夹在车床上，然后再把夹具端面车平，夹具中心车削出Φ4mm×3mm 的小台阶，作为回转中心的定位柱。
（7）然后以零件B 表面为基准面，以夹具上的定位柱为固定点，贴合装夹在夹具上面，用压板压紧并固定好。
（8）用R6mm 的圆弧内孔刀，逐一精加工凹圆弧表面。
（9）完成零件精加工。
六、数控加工程序设计
编程时以刀位点圆弧圆心进行编程，加工时对刀点在R6 圆弧刀的圆心，用R6 的圆弧刀加工内孔时，刀具与加工表面是圆弧与圆弧相切加工，能获得很好的表面质量，能有效控制零件加工精度。
注意进给速度要缩小一个等级，因为车刀实际走
的速度会以内孔圆弧刀的圆心走刀，如图4、图5 所示，而不是圆弧刀弧面接触点来走。
图4
图5
数控车精加工参考程序如下：
O1234
N1 M43（高档位转速）
N2 T0101（刀具号）
N3 M03 S800（主轴正转转速）
N4 M08（冷却液开）
N5 G00 X0.0 Z8.0（刀具圆心与工件同轴，离工件8cm）
N6 G00 X-1.000 Z2.537 （刀具Z 向与工件接触）
N7 G01 X13.126 F0.1（刀具X 向与工件接触）
N8 G01 X6.747 Z-4.297 （加工第一条斜面）
N9 G01 X3.965 Z-14.763 （加工第二条斜面）
N10 G03 X0.0 Z-16.500 R2 （加工圆弧）
N11 G01 X0.0 F20 （X 向退刀）
N12 G00 Z8.0（Z 向退刀）
N13 M09（冷却液停）
N14 M30（主轴停，程序结束返回程序头）
七、结语
本文通过在数控铣床和车床上加工圆弧零件的实际经验，详细阐述了加工工艺路线、操作技巧，从加工案例中可以发现，合理选择工艺路线和刀具，利用设计的专用夹具保证了凹模零件的加工效率及加工精度。
解决了在实际加工中，用球头铣刀加工凹圆弧时，表面所产生的刀纹，也避免了刀具在加工中出现过切和欠切现象这一难题。