模具型芯的数控加工工艺浅析

　　刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一。加工刀具不仅影响机床的加工效率，而且直接影响零件的加工质量。由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床，而且主轴输出功率较大，因此与传统加工方法相比，对数控加工刀具提出了更高的要求，要求其具有精度高、强度大、刚性好和耐用度高等特点，而且要求尺寸稳定，安装调整方便。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一，它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。

　　本模具型芯的材料为S136钢，硬度大概为220HB左右;毛坯装夹采用平口钳，提供了足够的刚性。因此，本型芯的加工选用硬质合金铣刀，刀具参数如下：

　　(1)直径30mm，半径为5mm的圆鼻刀;

　　(2)直径16mm，半径0.5mm的圆鼻刀;

　　(3)半径为5mm的球头刀;

　　(4)直径为8mm的平底立铣刀。

　　四、基于MaterCAM的数控加工工艺过程

　　MaterCAM软件是基于PC平台的CAD/CAM系统，由于它对硬件要求不高，并且操作灵活、易学易用，广泛应用于机械加工、模具制造、汽车工业和航天工业等领域，具有二维几何图形设计、三维曲面设计、刀具路径模拟和加工实体模拟等功能。本例利用MasterCAM 9.1进行刀具路径编制。其加工顺序如表1所示。

　　上述加工步骤经过实际加工的验证，证明加工效果良好，尺寸精度和表面加工质量符合图纸的要求。

　　五、分析与小结

　　(1)数控机床在加工具有复杂曲面的模具成型零件中具有明显的优势，只要工艺设计合理，可以完成80%以上的加工量。

　　(2)模具的数控加工一般为单件小批生产，故通常使用通用夹具进行装夹，并且多为一次装夹完成多个工序的加工，因此，在工艺设计时，应采用工序集中原则，让工序尽量集中，同时，尽量减少换刀次数，以减少待机时间，提高机床利用率。

　　(3)模具成型零件一般可以通过粗加工→半精加工→精加工三个工序完成。在工艺设计时，必须注意定位基准的选择，尽量保证定位基准与设计基准的重合，减少因基准不统一带来的误差。同时，定位基准的选择应该使工件坐标系的设置变得简单。

　　(4)选择刀具时，应根据机床、工件材料和设计要求等诸多因素进行综合考虑。刀具参数的设置要根据刀具厂商提高的参数为基准，同时根据加工条件进行相应的修改，以尽量发挥刀具的潜能。保证刀具与工件不发生干涉的前提下，尽量缩短装刀长度，以减少刀具振动，延长刀具寿命，提高加工精度。