基于MasterCAM加工三角开关凸模的刀路分析(上)
    

  MasterCAM是一种应用广泛的CAD/CAM软件,由美国CNC Software公司开发,该软件操作简便实用。

  MasterCAM8.0提供了多种粗加工技术和丰富的曲面精加工功能。精加工走刀形式直接影响加工出来的表面质量,要达到图纸要求的尺寸精度和表面精度,需在编制刀具路径时针对曲面特点合理选择走刀方式。对于同一个零件,可能在不同的部位需要不同的走刀方式,对于零件两个面之间的衔接部分,还需要用专门的清根刀路。此外,还要合理选择刀具,优化走刀路径,减少提刀、空刀及不必要的重覆路径,在改善加工质量的同时使加工效率有所提高。

  一、曲面特点及技术要求

  (一)曲面特点:三角开关是一个比较典型的零件,曲面的外形尺寸50x60x15.6mm。图形的上部分曲面比较平坦,在MasterCAM中称之为浅平面,这种曲面适合选择平行刀路。下部分曲面陡峭,在MasterCAM中称之为陡斜面,这种曲面适合选择等高刀路。曲面与曲面之间是R2mm的圆角过渡。此处圆角半径为R0.4mm,高度是1.15mm。

  (二)加工三角开关凸模的技术要求:

  1、所有表面粗糙度要求Ra3.2;

  2、工件表面无缺陷,圆角部位无残料;

  3、曲面与分模面之间要求清根。

  二、加工三角开关凸模工艺分析

  1、材料:45#钢,这种钢具有较高的强度和较好的切削加工性,经调质以后可获得良好的综合力学性能,是塑料模具中应用最广泛的钢种之一。毛坯尺寸:70x80x30mm。

  2、刀具材料:根据加工材料,选择YT15的硬质合金刀具。

  3、设备:加工中心,型号:VMC800

  4、工艺分析及刀具选择:

  三角开关凸模加工整体思路是先粗加工、再半精加工、精加工,最后清角加工,具体分析如下:

  (1)粗加工粗加工是为提高生产效率,迅速去除多余材料,曲面与分模面一起开粗,刀具要求有足够的强度,因此尽量选择一把比较大的刀具,根据工件材料、曲面外形尺寸50x60x15.6mm及毛坯尺寸选择圆角半径R1mm直径10mm的圆鼻刀。

  (2)半精加工由于粗加工刀间距和切削深度较大,残料过多,半精加工是为了去除过多的残料,使精加工余量均匀,刀具选择应考虑承受粗加工所留残料而不至断刀,且不会留下过多的残料而给精加工造成困难。分模面是平面,用平刀加工较好而曲面用球刀加工,故曲面与分模面分开做半精加工及精加工。曲面半精加工,选择6mm球刀,分模面上残料较少且余量均匀,可不必做半精加工。

  (3)精加工精加工需达到要求的尺寸精度和表面精度,同时兼顾效率,选择刀具时要考虑刀具强度及是否会留有残料或过切,曲面上有R2mm的圆角多处,故选择3mm球刀精加工曲面,分模面精加工选用4mm平刀。

  (4)清角加工清角加工是为了去除在较小圆角或直角的地方,由于精加工刀具进不去而留下的残料,刀具选择应考虑加工效率、刀具强度及能否去除残料。R0.4mm圆角处选择圆角半径R0.3mm直径4mm的圆鼻刀加工,曲面与分模面清角选择4mm平刀加工。

  三、加工难点分析

  基于以上工艺分析、曲面特点及技术要求,加工三角开关凸模难点有两个:一是浅平面与陡斜面问题,二是清角问题。

  1、浅平面与陡斜面问题

  精加工要保证整个曲面的加工精度,解决浅平面与陡斜面问题,且精加工用时最长,在解决加工质量问题的同时还要兼顾效率。因此,合理选择精加工方法至关重要。

  MasterCAM8.0提供了十种曲面精加工方法,针对这一问题,编制刀具路径时大多采用以下几种方法:

  (1)平行铣削+陡斜面加工平行铣削加工采用X、Y方向的最大间距来控制刀具路径的细密程度,由于陡斜面的坡度很陡,同样的切削间距,在陡斜面上形成的刀痕要比在平面或平坦的曲面上大得多,使陡斜面的加工质量较差。因此,多会在平行铣削加工之后添加陡斜面加工刀路,如果陡斜面刀路的切削方式选择双向切削,则在刀具沿Z轴上升时由于刀具受力不均,导致加工质量下降,若选择单向切削,则刀具路径中提刀路径过多,严重影响加工效率。

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    收录时间:2014年07月15日 22:04:30 来源:金机网 作者:匿名
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