试论模具电极雕铣的工艺分析与编程林晓龙39号

试论模具电极雕铣的工艺分析与编程学生：林晓龙指导老师：穆士华教学单位：浙江交通技师学院内容摘要：本文主要讲述了数控铣削加工中的平面铣削，以及雕铣加工，在加工过程中要注意加工顺序，一般按照先粗后精的顺序来进行。关键词：工艺分析、注意事项、程序设计、模拟仿真。引言时光流逝，不知不觉已经实习半年了，在这半年来，我一直都从事着数控铣削加工，记得刚进厂时，对厂内的所有零件都很好奇，不知其来。经过几个月的实践，我慢慢的对该厂的零件加工工艺熟悉了起来，随着在厂里逐渐的操作学习，我的技术也逐渐的提高了。眼看就要毕业了，也是时候来验证自己在大学两年半的理论学习以及半年的顶岗实习内所学的效果，由于我一直都在进行数控铣削与雕铣加工，于是便选择了这个模具电极，它是来验证我所学的知识的证据，同时也是我送给自己的毕业留念。下面就来分析一下它的加工过程吧。下图所示的零件，其材料为紫铜，下面说明其加工工艺。1、零件的工艺分析数控高速雕铣机加工除了具有普通铣床加工的特点外，还有以下特点：（1）零件加工的适应性强，灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件。（2）能加工普通机床无法加工或难加工的零件。（3）能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。（4）加工精度高、加工质量稳定可靠。（5）生产自动化程序高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。1.1零件图的工艺分析对于该零件的工艺分析，主要从结构形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等方面进行。该零件形状较简单，为模具电极加工图；零件尺寸标注齐全、无误；尺寸精度要求高，表面粗糙度要求光滑、无毛刺、无气孔。该零件需要一次装夹加工完成，来达到它所要求的加工精度，使加工出来的零件尺寸合格、光洁度高，无接痕。1.2确定加工方案该零件需要准备一块紫铜为长*宽*高28*15*31单边各大3个的毛坯料，可以用普通銑加工毛坯料。剩下的工作将全部由数控高速雕銑机加工完成。1.3确定装夹方案由于该零件均在平面上加工，所以采用机用平口虎钳装夹。所有过程均可。装夹时零件向外伸出高度应到位，以使加工正常。1.4确定加工顺序加工将分为两大部分，先粗銑后精銑。粗銑则以重的切削量，快速切削，并能清除所有的残留余量，以便接下去做精加工。精加工则以尺寸光洁度为标准，将电极零件划分几个部分分开加工，以达到很好的加工效果表1-1模具电极机械加工工艺过程序号工序名称工序内容设备及工装1备料准备以一块紫铜2铣制作毛坯。将它銑成长*宽*高28*15*31单边各大3个的毛坯料普通铣床3铣开除毛坯，銑碰数台，光底平面，銑斜面，清角，銑弧面数控铣床4钳去掉电极上的的毛刺，5检验图上各尺寸，表面无划伤、游标深度尺R规6钳抛光。7入库成品将用做电脉冲加工表1-2模具电极数控加工工序卡夹具名称使用设备机用平口虎钳数控铣床工序号工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转数/(r/min)进给速度/(mm/min)被吃刀量/mm程序编号11开除整个毛坯，余量留0.101Φ61200020000.21-6R02光碰数台，余量留0.002Φ612000200032-6R03光底平面侧边余量0.3底边余量为002Φ61200010000.13-6R04銑斜面余量为002Φ61200020000.084-6R05清角加工余量为002Φ61200020000.085-6R06銑弧面03R31200015000.076-6R31.5确定走刀路线开除整个模型时用“偏置区域清除”走刀方式，采用顺铣方式一层一层的往下加工。加工电极的走刀路线如下图所示。加工碰数台的走刀路线如下图加工底平面的走刀路线如下图加工斜面的走刀路线如下图清角加工的走刀路线如下图弧面加工的走刀路线如下图1.6刀具的选择在选刀时，尽可能使用同一把刀，避免频繁换刀对刀所带来的误差。粗銑刀具和精銑刀具应该分开使用这样精銑尺寸才能达到要求。遇到弧面或曲面时尽可能采用球型刀，这样銑出来的光洁度是很高的2、程序设计在编制数控加工程序前，应首先了解数控程序编制的主要工作内容、程序编制的工作步骤、每一步应该遵循的工作原则，才能最终获得满足要求的数控程序。在数控加工中，程序设计是个重要的技术工作，设计程序应合理有序，该快速的地方快速，该慢速的地方慢速，在保证质量的基础下还应考虑的加工效率，理想的数控程序不仅应保证加工出符合零件图样要求的合格零件，还应使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作。编制程序的方法主要有两种：手工编制程序和自动编制程序。（1）手工编程是指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。一般对于集合形状不太复杂的较简单的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。（2）自动编程时指在编程过程中，除了分析零件图样和制订工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。采用计算机自动编程时，数学处理、编写程序、检验程序等工作是有计算机自动完成的。由于计算机可自动绘制出刀具中心运动轨迹，使编程人员可及时检查程序是否正确，需要时可以及时修改，以获得正确的程序。本题采用FANUC系统编程，以下是该零件的加工程序：O0001；%(Date-30.11.10TIME=HH:MM-19:07)G40G49G17G80(TOOLIDD5.8R0)(TOOLDIA.5.8TIPRAD0LENGTH29.)G91G28Z0G0G90G54建立工件坐标系，并快速定位。(TOOLPATH-1-6R0)S12000M3主轴以12000的转速转动。G0X0Y15.35G43Z3.H1G1Z-.149F600粗铣上表面。Y11.F2000X17.5Y-11.X0G2X0Y-9.I0J1.G3X0Y-7.I0J1.G1X-13.5Y7.X16.994Y7.693由于是软件（PowerMILL）编制的程序，程序段太多，所以省略不写了。………………………………………………X17.Y7.212Y-7.212X16.994Y-7.693X16.923Y-8.174X16.769Y-8.655X16.515Y-9.136X16.126Y-9.617X15.627Y-10.021X15.501Y-10.097X15.146Y-10.272X14.665Y-10.425X14.184Y-10.494X13.704Y-10.5X0G3X-.1Y-10.7I0J-.125G2X0Y-11.I-.4J-.3G3X2.Y-13.I2.J0G0Z8.M9G91G28Z0M5M30程序结束。O0002;(Date-30.11.10TIME=HH:MM-19:07)G40G49G17G80(TOOLIDD5.8R0)(TOOLDIA.5.8TIPRAD0LENGTH29.)G91G28Z0G0G90G54(TOOLPATH-2-6R0)S12000M3G0X18.451Y-12.882G43Z3.H1G1Z-14.999F600G3X15.917Y-9.787I-1.267J1.548F2000G1X15.776Y-9.902X15.537Y-10.062X15.296Y-10.192X15.06Y-10.293X14.725Y-10.398X14.519Y-10.442开除整个毛坯精铣加工碰数台X14.33Y-10.469X14.Y-10.488X0、Y-7.5X16.898Y-7.641X16.893Y-7.717X16.886Y-7.796X16.877Y-7.879X16.864Y-7.964X16.848Y-8.054X16.829Y-8.147X16.805Y-8.242X16.777Y-8.341X16.744Y-8.443X16.706Y-8.547X16.662Y-8.654X16.613Y-8.761X16.558Y-8.87X16.496Y-8.979X16.428Y-9.088X16.355Y-9.195X16.275Y-9.301X16.189Y-9.404X16.099Y-9.503X16.003Y-9.599X15.904Y-9.689X15.869Y-9.719G3X18.423Y-12.797I1.277J-1.539G0Z8.M9G91G28Z0M5M30程序结束。O0006;………………………………………………由于是软件（PowerMILL）编制的程序，程序段太多，所以省略不写了。%(Date-30.11.10TIME=HH:MM-19:07)G40G49G17G80(TOOLIDB5.8)(TOOLDIA.5.8TIPRAD2.9LENGTH29.)手动换刀6r3G91G28Z0G0G90G54(TOOLPATH-6-6r3)S12000M3G0X.559Y4.057G43Z3.H1G1Z-.012F600X.453Y4.041Z-.008F2000X.32Y4.026Z-.004X.16Y4.014Z-.002X0Y4.009Z0X-.186Y4.016Z-.002X-.32Y4.026Z-.004X-.479Y4.045Z-.009X-.559Y4.057Z-.012X-.932Y4.052Z-.031X-.906Y4.046Z-.029X-.746Y4.01Z-.02X-.578Y3.979Z-.012X-.479Y3.964Z-.009X-.32Y3.946Z-.004X-.186Y3.936Z-.002X0Y3.929Z0X.16Y3.934Z-.002X.32Y3.946Z-.004X.48Y3.964Z-.009X.639Y3.989Z-.014X.773Y4.015Z-.022X.932Y4.052Z-.031X1.225Y4.053Z-.053X1.067Y4.005Z-.04X.959Y3.977Z-.032X.799Y3.939Z-.023X.613Y3.904Z-.013X.453Y3.88Z-.008X.293Y3.863Z-.003X.133Y3.853Z-.001X0Y3.849Z0………………………………………………精铣上端圆角X-14.273Y.037X-14.239Y-.056X-14.215Y-.116X-14.146Y-.268X-14.066Y-.42X-13.975Y-.573X-13.934Y-.633X-13.869Y-.725X-13.782Y-.837X-13.748Y-.877X-13.61Y-1.03X-8.956Y-5.683X-9.021Y-5.619Z-14.421X-13.63Y-1.01X-13.749Y-.877X-13.782Y-.838X-13.87Y-.725X-13.934Y-.635X-13.975Y-.573X-14.067Y-.42X-14.147Y-.268X-14.216Y-.116X-14.239Y-.059X-14.274Y.037X-14.323Y.189X-14.363Y.341X-14.394Y.493X-14.417Y.646X-14.432Y.798X-14.439Y.95Y3.682G0Z8.M9G91G28Z0M5M30%程序结束。在运用PowerMILL软件进行设计刀轨设计时，因注意选择好下刀点由于是软件（PowerMILL）编制的程序，程序段太多，所以省略不写了。和退刀点，以免在后处理中生成的程序在实际加工时发生撞刀。生成程序后，要对程序进行检查优化，检查有无错误的地方，修改不必要的刀路，该快速的地方快速，该慢的地方慢，使加工效率更快、更准。保证零件在加工过程安全合理的进行。3、加工过程中注意事项（1）在装夹零件时，各面一定要用气枪吹干净，避免有残留物吸附在表面上，影响加工精度，且造成装夹时损伤零件表面。（2）在加工过程中，油性切削油一定要浇到位，特别是在銑斜面、清角加工和銑弧面时，因为油性切削油，可以保持表面光洁度，而且环保。（3）在钳工挫削时，一定要注意不要划伤表面，影响零件的加工。（4）由于是数控铣床，没有自动换刀功能，本零件加工需要手动