模具加工案例

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1、插座面板凸凹模型腔的数控加工一、前言插座面板是建筑电气行业一类重要的产品，其生产制造以PC材质注塑而成。该类产品的特点在于产品质量要求高且产品批量大，产品表面质量要求高，内部结构较为复杂，并有较高的尺寸精度要求。相应的注塑模的加工应充分考虑插座面板的产品特点，进行合理的分模及加工刀路设置，保证模具表面精度及尺寸精度。同时采用优化的NC程序提高模具的加工质量，缩短现场加工时间，提高设备利用率，减少刀具、机床的磨损。本文重点论述了插座面板凹凸模的加工工艺，并针对加工刀路的设置提出了工艺方案。二、插座面板的零件模型图1插座面板正面图2

2、插座面板背面图1插座面板正面图2插座面板背面三、插座面板凹凸模工艺分析1、插座面板凸模（如图3所示）图3插座面板凸模凸模的主要尺寸为：大圆孔的直径为ø8.8mm，最小内槽宽距为1.206mm，凸模的四边形轮廓尺寸80.4mm×80.4mm×9.748mm。由于插座面板本身属于薄壁零件，同时功能设计要求能够承受反复插拔，因此面板背面设计上有较多的加强筋以保证强度，其对应的凸模表面结构比较复杂，如图3所示。尤其在二线插孔和三线插孔附近有较多的沟槽，而且沟槽的最小宽度只有1.2mm,这就对刀具的要求较高，加工沟槽只能采用直径1mm的刀

3、具，由于刀具直径过小，为避免断刀或粘刀，在实际加工过程中就要求进给速度不能过快。另外在刀路编制过程中为了使刀路更加流畅，对一些面需作封闭的处理，使切削过程更加连续，减少抬刀次数，保证加工质量。另外，凸模上表面四周有一定的弧度，所以先用曲面挖槽进行粗加工，再用平行粗铣削进行半精加工，最后用平行精铣削进行精加工从而保证表面一定的粗糙度。对于沟槽采用二维挖槽加工，进给速度150mm/min。2、插座面板凹模（如图4所示）图4插座面板凹模凹模的主要尺寸为：螺丝孔处凸起的大圆柱的直径为ø7mm，小圆柱的直径为ø4.8mm，四角的最小圆角为

4、ø2.01mm，最深深度为12.56mm。相对于凸模来说，插座面板的凹模结构较为简单，主要由一个四边形凹槽和二线插孔、三线插孔以及螺丝孔处的凸起组成。由于凹模接触的是插座面板的正面，所以表面的精度，二线和三线插孔、螺丝孔的尺寸精度要求都比较高。凹槽的四角弧度较小，走刀时进给速度适当放慢，以保证表面的质量。首先用曲面挖槽对凹槽进行粗加工，凹槽表面的精度分2步走，凹槽底平面、二线和三线插孔的凸起可以用二维挖槽进行精加工，凹槽的四周曲面用曲面等高外形粗铣进行半精加工，再用曲面平行精铣进行精加工，最后再进一步精加工里面的斜曲面，以保证整

5、个加工质量。四、插座面板凹模型腔的程序编制插座面板的凹模，材料为40Cr钢，毛坯为六面平整的长方体，尺寸为110mm×110mm×30mm。1、整体加工刀路规划粗加工凹模→精加工凹槽二圆柱→精加工凹模凹槽底平面→半精加工凹模→精加工凹模→精加工凹模内斜曲面。如图5所示。图5插座面板凹模加工刀路规划2、刀路编制过程⑴曲面挖槽粗加工刀具路径，预留量“0.5mm”形成刀路之前，首先把凹槽内所有表面颜色转换成红色（如图6所示），目的是方便后面编写刀路。图6用Toolpaths/Surface/rough/Pocket/all/color

6、/done命令。选取ø6的平底刀，每层切深为1mm，采用Z字型的走刀方式进行曲面开粗。形成刀路如图7所示。图7曲面挖槽粗加工刀具路径⑵精加工凹槽内的二圆柱采用二维外形铣，选用ø4平底立铣刀。分两步加工，首先是直径较小的上圆柱，深度为-5.5mm，然后是两个下圆柱，深度是-11.5mm。形成刀路如图8、图9所示。图8精加工上圆柱表面路径图9精加工下圆柱表面路径⑶精加工凹槽底平面采用二维挖槽,选取ø4的平底刀。采用Z字型的走刀方式，深度为-12.56mm。形成路径如图10所示。图10精加工凹槽底平面路径⑷半精加工凹模，采用曲面等高外

7、形加工，预留量为“0.2mm”采用曲面等高外形粗铣，选取ø4球刀。在CheckSurface/Soild选择如图11的黄色面。（目的是先不要加工，节省走刀时间）每层最大切深为0.5mm。图11半精加工凹模形成的路径如图12所示。图12半精加工凹模路径⑸精加工凹模采用曲面平行精铣，选取ø2的球刀。精加工凹模形成的路径如图13所示。图13精加工凹模路径⑹精加工凹模内斜曲面采用曲面陡斜面精加工，选用ø1的球刀。五、插座面板凸模型腔的程序编制插座面板的凸模，材料为40Cr钢，毛坯为六面平整的长方体，尺寸为110mm×110mm×30mm

8、。图141、整体加工刀路规划粗加工凸模TOP面→粗加工80.4mm×80.4mm×9.748mm的四边形外轮廓→半精加工凸模TOP面→精加工凸模TOP面→精加工80.4mm×80.4mm×9.748mm的四边形外轮廓→粗加工凸模TOP面的两个内圆槽→精加工凸模T