手机电池盖塑料模具型芯数控加工与仿真.doc

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1、摘 要此次的设计任务是手机电池盖塑料模具型芯数控加工与仿真。调查研究、查阅文献和搜集资料，了解手机模具结构特点、手机电池盖模具型芯加工工艺特点。进行零件加工工艺分析，零件加工工艺处理。用CAM完成零件的数控自动编程。编写加工程序单，并完成FANUC数控系统程序的后处理，用宇龙软件进行数控仿真加工。关键词：加工工艺 程序 数控 刀具路径 CAMAbstractThe design task is the mobile phone battery cover plastic mold core and Simulation of NC Machining. Research, literature

2、 review and collect data to understand the structural features of the mold cell phone, cell phone battery cover mold core processing features. Process analysis for machining parts, spare parts processing treatment. Complete parts with CAM NC programming. The preparation of processing orders, and com

3、plete the FANUC CNC system post-processing program, with Yulong NC machining simulation software.Keywords: CNC tool path processing procedure CAM第一章 数控加工概述数控（Numerical Control,NC）技术是指用数字化的信息对某一对现象不够严谨！读下通不通顺？这个句话意思有没有问题？不要搞到几份毕业设计的概述都一样的！进行控制的技术，控制对象可以是位移、角度、速度等机械量，也可以是温度、压力、时间流量等物理量，这些量的大小不仅是可以测量的，

4、而且可以经A/D或D/A转换，用数字信号来表示。数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术，是机械加工现代化的重要基础与关键技术。应用数控加工可大大提高生产率、稳定加工质量、缩短加工周期、增加生产柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工，易与在工厂或车间实行计算机管理，还是车间设备总数减少，节省人力，改善劳动条件，有利于加快产品的开发和更新换代，提高企业对市场的适应能力和综合经济效益。数控加工技术的应用，使机械加工的大量前期准备工作与机械加工过程联为一体，使零件的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺规划（CAPP）和计算机辅助制造（CAM）的一体化成为现实，使机械加工的柔性自动化水平不断提高

5、。数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。社会生产力的不断提高和科学技术的飞速发展，机械制造技术有了深刻的变化。由于社会对产品多样化的需求更加强烈多品种，中小批量生产比重明显增强，采用机械传动的普通加工设备已难于适应高效率、高质量、多样化的加工要求机床数控技术的应用。一方面，促使机械加工的大量前期准备工件与机械加工过程连为一体；另一方面，促使机械加工的全

6、过程与柔性自动化水平不断提高，即提高了制造系统适应各种生产条件变化的能力。随着制造设备的数控化率不断提高，数控加工技术在我国得到日益广泛的使用，在模具行业，掌握数控技术与否及加工过程中的数控化率的高低已成为企业是否具有竞争力的象征。数控加工技术应用的关键在于计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统的质量。第二章 手机电池盖模具型芯简介该图是手机电池盖模具型芯。模具型芯的模具术语是：构成产品空间的零件称为成型零件（即模具整体），成型产品内表模具型芯的模具术语是：构成产品空间的零件称为成型零件（即模具整体），成型产品内表面的（模具）零件称为型芯(Core)，又称子模或后模。从产品模具外观上看，凸

7、起的部份即型芯，下凹的部份为型腔(Cavity)，型芯与型腔是成对出现的，模具的型腔与型芯合模，其形成的空间即为该模具产品形状。 型芯（凸模）是用来成型塑料件内表面的零件。有时又称型芯或成型杆，它也是有整体式和镶拼音式。整体式：凸模与模板做成整体，结构牢固，成型质量好，但钢材消耗量大，适用于内表面形状简单的小型凸模。 组合式 组合式凸模是将凸模和固定板采用不同材料制造和热处理，然后连接在一起，其只要连接方式有轴肩和底板连接；螺钉连接；销钉定位；螺钉连接，止口定位等。型腔（凹模）是成型塑件外表面的零部件，按其结构可分为整体式和组合式两大类，与凹模相似。 整体式 凹模由一整块金属加工而成，其特点是

8、结构简单、牢固，不易变形，塑件无拼缝痕迹，适用于形状简单的塑件。 组合式 当塑件外形复杂时，采用整体式加工凹模加工工艺性差，若采用组合式凹模可以改善加工工艺性，减少热处理变形，节省优质材料。 该模型是电池盖模具型芯，是个一模两芯，结构简单，下底面虽然不是由平面组成，但属于平整的曲面的型芯。 第三章加工工艺3.1 材料分析：此设计用的毛坯材料为模具钢718H。 毛坯材料718H模具钢结构特点是: 718H模具钢为铬-镍-钼合金钢。硬度高、淬透性好，无淬裂和热处理变形风险；无需热处理缩，短模具制作周期。无氧化层，降低机加工量及刀具磨损。模具易于修正，可施以氮化及火眼硬化处理，以增进模具的表面硬度及

9、耐磨性。并具有优良的抛光性及光蚀刻花性能加工性能良好，高纯净度及优良的均一性，模具寿命更长。718H模具钢的电火花加工（放电加工）：最后阶段的精放电加工，应以小电流高频率进行。放电后模具表面应研磨去除“电火花白层”，模具在500再回火一次以去除应力。718H模具钢的主要用途：大型长寿命塑胶注塑模，如家电制品，电脑外壳等模具；高表面光洁度之塑胶制品模具；吹塑模；由于硬度高，可用于塑胶模具中之滑块；成形工具，压缩-制动模（湾板机模），（视生产需要可施加火焰硬化或氮化处理）；构造零件及轴。3.2工艺方案拟订：坯料为长方体，型芯面加工切削量不是很大，先粗加工，然后直接精加工。不能用数控铣削加工的就用电

10、火花加工。具体分析如下：图3.2.1如图3.2.1所示的黄色部分可以直接用数控加工。这部分符合数控加工要求，直接用刀平行铣就可加工出来，这样也可提高效率。而如图3.2.2红色部分，该部分是个倒角，倒角半径只有0.5、0.2，而且还有一些是尖角，用数控铣很难加工出来，所以这部分只能做个电极用电火花来加。如图3.2.3的橙色部分做成个电极。如果只把每个倒角做成电极，这样在加工的时候两个电极的交界就会出现接痕，注塑出来的产品也会出现痕迹。所以最好把整个做个电极。图3.2.2图3.2.3电极底座基准台要做大，这么小怎么夹持？怎么加工？加工完曲面部分在反夹来铣小夹持部分？工艺就不对！图3.2.4如图3.

11、2.4是个电极。当数控加工完成后再用电花加工，这样就会加工得比较好，不会出现接痕。3.3定位基准选择通过磨削加工的长方体坯料，平行度、垂直度、尺寸精度都已得到保证。可以选用长宽两方向相对面作为水平方向（XY方向）的基准（两边碰分中）;选用顶面作为高度方向（Z方向）的基准。同时在机床上找一对刀基准，以保证换刀后仍然可以准确地找到编程的高度基准，即工件坐标的Z0点。这些基准面在数控加工过程中不再加工，作为加工基准可以保证基准的准确性和前后的统一性。3.4装夹方式的选择采用平口钳装夹，工件顶面高于钳口至少45mm，底面用等高铁垫起。最好要添加贴图说明，第一次指导已经说过3.5刀具选用根据该型芯的材料

12、和结构特点，选用硬质合金刀。要多加一点信息，多大直径的刀具？切削深度、转速、进给参数如何确定，最好做个列表！第四章 加工工艺过程本设计利用MasterCAM进行刀具路径编制对其进行加工以及电火花加工。其顺序如下：4.1 曲面挖槽粗加工 （1）刀具参数采用双刃16 mm的平底镶合金刀。机床的进给率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；抬刀速率，2000mm/min；下刀速率，2000mm/min；主轴转速，2000r/min(2)曲面加工参数 安全高度绝对坐标，30mm，参考高度15mm，进给下刀位置5，快速提到，都选择绝对坐标；预留0.15mm的加工余量。 (3)挖槽粗加工

13、参数 Z方向的每步最大的下刀量，0.3mm。整体误差0.025。实际进刀量，12mm。顺铣，由切削范围内下刀。切削深度最高为0.，最低-07添加一个MASTERCAM的刀路图参数（4）挖槽参数采用等距环行切削方式，去掉精修。 (5)刀具路径 设置完所有参数后，刀具的加工路径如图4.1所示。图4.14.2 曲面精加工 4.2.1对两侧凸台进行精加工。曲面精加工流线 （1）刀具参数 采用双刃8 mm合金球刀刀。机床的进给率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；下刀速率，1000mm/min；抬刀速率，3000mm/min；主轴转速，2000r/min。 (2)曲面加工参数 安全

14、高度绝对坐标，30mm，参考高度15mm，进给下刀位置5，快速提到，都选择绝对坐标；加工余量为0。 (3)曲面流线精加工参数 切削方向控制：距离0.2，整体误差0.025，执行过切检查。截断方向控制：距离0.2。切削方式：双向切削。(4)刀具路设置完所有参数后，。刀具的加工路径如图4.2.1所示：刀路太密，步距放大点贴个图显示清楚刀具走刀方向！图4.2.14.2.2对底面可用数控加工的部分进行精加工。曲面精加工平行铣削 （1）刀具参数 采用双刃8 mm球刀。机床的进给率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；抬刀速率，3000mm/min；下刀速率，1000mm/min；主轴

15、转速，2000r/min。 (2)曲面加工参数 安全高度绝对坐标，30mm，参考高度15mm，进给下刀位置5，快速提到，都选择绝对坐标；加工余量为0。(3) 平行铣削精加工参数整体误差0.025。最大切削间距0.25。切削方式，双向切削。加工角度为0。(4)刀具路设置完所有参数后，。刀具的加工路径如图4.2.2所示：图4.2.24.2.3对底面两个凸台部分进行精加工。曲面精加工平行铣削 （1）刀具参数 采用双刃3 mm圆鼻合金刀有这种刀？查刀具表没有？有的话也要一开头要贴具体刀具尺寸参数。机床的进给率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；抬刀速率，3000mm/min；下刀

16、速率，1000mm/min；主轴转速，1500r/min。 (2)曲面加工参数 安全高度绝对坐标，30mm，参考高度15mm，进给下刀位置5，快速提到，都选择绝对坐标；加工余量为0。(3) 平行铣削精加工参数整体误差0.025。最大切削间距0.1。切削方式，双向切削。加工角度为0。(4)刀具路设置完所有参数后。刀具的加工路径如图4.2.3所示：这种图打印出来像黑炭一样，最好将模型设置成银灰色的图4.2.34.2.4对两侧边凸台上的槽进行挖槽加工。挖槽加工（一般挖槽） （1）刀具参数采用双刃3 mm圆鼻刀。机床的进给率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；抬刀速率，3000m

17、m/min；下刀速率，1000mm/min；主轴转速，1500r/min。 （2）挖槽参数安全高度绝对坐标，30mm，参考高度15mm，进给下刀位置5，快速提到，工作表面0.2，深度-3都选择绝对坐标；加工余量为0。分层铣削，最大切削深度0.5。精修1次，精修量0.5加工方向，顺铣。（3）粗切/精修参数采用双向切削。切削间距（直径%）75。(4)刀具路设置完所有参数后。刀具的加工路径如图4.2.4所示：这种图打印出来像黑炭一样，最好将模型设置成银灰色的图4.2.44.2.5曲面精加工流线对电火花加工部分进行加工，使余量均匀。为电火花加工做好（1）刀具参数 采用双刃8 mm合金球刀刀。机床的进给

18、率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；下刀速率，3000mm/min；抬刀速率，1000mm/min；主轴转速，2000r/min。 (2)曲面加工参数 安全高度绝对坐标，30mm，参考高度15mm，进给下刀位置5，快速提到，都选择绝对坐标；加工余量为0。 (3)曲面流线精加工参数 切削方向控制：距离0.2，整体误差0.025，执行过切检查。截断方向控制：距离0.2。切削方式：双向切削。(4)刀具路设置完所有参数后，。刀具的加工路径如图4.2.5所示：这种图打印出来像黑炭一样，最好将模型设置成银灰色的图4.2.54.3电极的加工4.3.1电极的粗加工：曲面粗加工挖槽（1）

19、刀具参数采用双刃12 mm的平底镶合金刀。机床的进给率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；抬刀速率，3000mm/min；下刀速率，1000mm/min；主轴转速，2000r/min(2)曲面加工参数 安全高度绝对坐标，30mm，参考高度15mm，进给下刀位置5，快速提到，都选择绝对坐标；预留0.1mm的加工余量。 (3)挖槽粗加工参数 Z方向的每步最大的下刀量，0.2mm。整体误差0.025。顺铣，由切削范围内下刀。切削深度最高为0.，最低-06（4）挖槽参数采用等距环行切削方式，去掉精修。 (5)刀具路径 设置完所有参数后，刀具的加工路径如图4.3.1所示：图43.1

20、4.3.2曲面精加工曲面精加工浅平面加工（1）刀具参数采用双刃8 mm的球刀。机床的进给率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；抬刀速率，3000mm/min；下刀速率，1000mm/min；主轴转速，2000r/min(2)曲面加工参数 安全高度绝对坐标，30mm，参考高度15mm，进给下刀位置5，快速提到，都选择绝对坐标；加工余量为0（3）浅平面精加工参数 整体误差0.025。最大切削间距0.5。切削方式：3D等距环行。倾斜角020度。切深最高0，最低-1。(4) 刀具路径设置完所有参数后，刀具的加工路径如图4.3.2示： 图4.3.24.3.3边精加工外型铣（2D）（

21、1）刀具参数采用双刃12 mm的平底镶合金刀。机床的进给率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；抬刀速率，3000mm/min；下刀速率，1000mm/min；主轴转速，2000r/min（2）铣削参数安全高度绝对坐标，30mm，参考高度15mm，进给下刀位置5，快速提到，都选择绝对坐标；加工余量为0。左刀补，全走圆角。工件表面0.5，深度-6。（3）刀具路径设置完所有参数后，刀具的加工路径如图4.3.3示： 图4.3.34.3.4对槽进行精加工曲面精加工等高外型（1）刀具参数采用双刃2 mm的球刀。机床的进给率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；抬刀

22、速率，3000mm/min；下刀速率，1000mm/min；主轴转速，1500r/min。(2)曲面加工参数 安全高度绝对坐标，30mm，参考高度15mm，进给下刀位置5，快速提到，都选择绝对坐标；加工余量为0。（3）等高外型精加工参数顺铣，Z轴最大进给0.1（4）刀具路径设置完所有参数后，刀具的加工路径如图4.3.4所示： 图4.3.44.3.5对槽底面进行精加工曲面精加工平行铣削（1）刀具参数采用双刃2 mm的平底镶合金刀。机床的进给率，500mm/min；Z方向进给速度，500mm/min；抬刀速率，3000mm/min；下刀速率，1000mm/min；主轴转速，1500r/min。(2)曲面加工参数 安全高度绝对坐标，30mm，参考高度15mm，进给下刀位置5，快速提到，都选择绝对坐标；加工余量为0。 (3) 平行铣削精加工参数整体误差0.025。最大切削间距0.1。切削方式，双向切削。加工角度为0。(4)刀具路设置完所有参数后。刀具的加工路径如图4.3.5所示： 整个毕业设计不够完整！后面用宇龙仿真主要步骤和结果需要补上去！图4.3.5 18