模切行业雕刻刀模的编程与制作

1一磨刀在我用的数控雕刻机是泰州三星机床厂2006.04生产的SKDK4030型的。常用的刀具一般Φ0.4到Φ4的铣刀,这些刀都是四刃的,又叫四棱刀；还有30°到90°的三刃刀，这些刀都是经常需要磨的。刀具一般是硬质合金刀，还有金刚石。磨刀的砂轮一般是金刚石的，有粗细之分，粗磨的时候用粗砂轮，离需要的尺寸差不多时，就用细砂轮来磨。每次进给小一点。四刃刀：磨四刃刀，刻度就为0，每90°旋转一次，不段的反复，直到磨到需要的尺寸。四棱刀不宜过长，刀刃的长度一般为6mm左右，一般要磨的有Φ1.5、1.2、1.0、0.8、0.6、0.5、0.4；Φ4、3、2一般为四刃的,都是四齿的,磨四齿就可以了,一般这种刀比较难磨。对角磨出两个齿，对角为刀直径。一般用来铣花料。一般情况下从0.4到0.8的刀用过一次或两次就需要磨，因为刀越小越容易断，主轴转速也高。一般为15000转，最低转速为6000转。三刃刀：磨三刃刀，不同的度数就要调整砂轮机不同的刻度。常用的有60、45、30；有时也用50的。具体参考表1：三棱刀刻度表角度刻度205.04256.00307.63358.964010.314511.75013.125514.596016.109026.45表1一般度数越小坡度越陡，看起来也就越斜，越容易磨损。一般铣刀刃时都用三棱刀，先用60铣，如果间隙比较小，也可直接选用30和45的，要看客户要的产品来定。编程时一般不下刀，在操作时慢慢下刀。2二装夹和对刀我们用的钢板主要是洛12的，比较硬，用来加工的钢板要经过很多的工序：要表面淬火、磨平、抛光等最后才用来加工。装工件之前应该先把工作台清理干净，用静布擦一下，保持表面很平整，没有铁屑。然后把找好中心的工件装上去，这样也就粗略的把X和Y轴对好了，只要再对一下Z轴就可以了。工件装时一般用垫片把工件的四周都垫起来，避免加工时碰到导轨。用东西敲紧，再敲敲工件听听各处的声音，看是否装夹平稳，然后在锁紧下面的吸盘。下面就可以对刀了。我们用的雕刻机机器上没有显示面板，有专门的控制系统。如图1：图1打开控制系统，打在手动方式上，用手轮移动刀具靠近工件，要接近的时候慢点，进给率打在K1上面。靠近中心时，用手边转动主轴，边Z轴慢慢下刀。对好后，把控制面板上工件坐标系X、Y、Z坐标都清零，然后点固定对刀→第一次对刀，对刀仪自动测出中心点的坐标并输到机床的工件坐标系中，记住对刀时一定要把工件坐标系清零。加工的时候，要把切削液打开，喷在刀头上，保持冷却，降温，也能减少刀具的磨损。换刀后，点固定对刀→换刀后对刀，自动测出原点的位置，如图1-1。图1-13三数控编程与加工图形一般是从CAD中读取的，如果简单点的也可以从MasterCAM画出再进行编程加工。一般客户给的图纸不能直接用，要专门的绘图人员重新画出，根据公司的工艺步骤，一步步加工。画的图不能修改标注尺寸，那样不是实际尺寸的图，不能用。还要重新画，读取也主要是节省时间。一般一块刀板用一张图纸，以免混淆。图纸有刀背图和刀刃图，刀背图需要镜像过后才读取过来，而刀刃图直接可以用。MasterCAM一般直接读取DXF格式的CAD图形。读过来的图，一般不需要带标注尺寸，标题栏等，那些都删去再用，因为刀板是不需要把尺寸都标出来的。一定要确保各尺寸没有错误，然后再读取。我们用的是MasterCAM8.0，9.0也可以直接读取DXF文件。模板常用的有五种：①内孔②外形③内孔+外形④其它下面介绍第1类：内孔刀详细介绍：如图2图2内孔刀其实也就是带有圆刀孔的，小孔标注上面有圆刀的，加工时要偏。在CAD中把多余的标注、标题栏、技术要求等都删去，然后镜像一下，把原图也删去。加工后如图3：图3然后另存为DXF格式的文件4如图4：图4然后用MasterCAM读取具体步骤为1)File→Converters→DXF→Readfile找到存储的DXF文件路径，点OK就可以了全屏显示。读入如图5：图5图5-1把各轮廓的颜色变成红色，以便加工时区别点Color改为红色，Screen→ChangeColors→Window(窗选所有的轮廓)所有的轮廓线都变成了红色再把颜色改为绿色如图5-1。2)按轮廓的大小选择钢板，要看多大的，再看看库存的，一般常用的规格有100*100，100*80，30*80，80*80等，要看有没有这样的钢板，也要考虑经济性，要节省钢板。钢板也不能太小，还要刻字在上面，也要保持美观。这里我们选用100*80的。如图5-2。5图5-2图6用一点法绘矩形，中心点取原点，把原轮廓图找到中心位置好放在钢板的中间。这样既美观也省材。如图画一条垂直辅助线，然后把整个图转到圆心点。方法为：Xform→Translate→Window(窗选所有的轮廓)→Done→Betweenpts(两点间)→点画的线的中心点，再点Origin(原点)→Move1→OK全屏显示清除颜色Screen→ClearColors如图6。3)删除辅助线，轮廓线左右各偏移0.25mm，根据具体情况，有时间隙大的也偏0.3mm。一般用串接偏移，这里我们用串接偏移后窗选Xform→Ofsctour→Window(窗选所有的轮廓，不包括矩形)再在轮廓线上任一处点一下→Done偏移0.25右偏如图7。图7图8再点Last→左偏也是0.25→Done清楚颜色（有快捷键）如图8。再串接偏移外轮廓沿着刀具运动的方向Chain右偏4mm,为一个刀具直径的长度。如图9：图9图10Corners为None→OK全屏显示清除颜色，隐藏原轮廓线Screen→Blank→Chain(原轮廓线)→Done如图10。4)先把颜色改为蓝色，便于区别其他的线形，如图10-1。开始加工，先挖槽，用Φ4的铣刀6图10-1图11挖，Toolpaths→Pocket→Area选中轮廓外的空白区域→Done→选择刀具Φ4的刀。进给率设定为200，退刀为300，下刀为20主轴转速随便给，不要为0，要不然输在机床中不转。如图11。R平面5，进给面1，下刀深度为-1，如图11-1。每次最大切削为0.2，如图11-2。粗加工时不要用精加工和螺旋下到，如图11-3，确定。图11-1图11-2图11-3图12按Alt+O打开操作管理，设定参数，把下到深度改为0，不要粗铣，用精铣这样节省加工的时间。保存路径，运行后，关闭。按保存下来的路径铣外轮廓。修改后点重新生成，当前颜色为蓝色，点查看刀具路径，Display→SaveasGeometr→Run→Display→SaveasGeometr去掉，如图12。删除多余的线条，Delete→All→Color→黄色→Backup→Chain→最外轮廓的生成的蓝色路径。75)串接生成的外轮廓线，用4mm的刀轮廓铣，Contour→Chain蓝色轮廓，下刀到要求的深度-1。如图13：图13去掉补偿。返回主菜单，隐藏蓝色。把第一个下刀还改为-1，粗加工。重新生成。Alt+O打开操作管理SelectAll→Backplot快速查看刀具路径→Run,如图14。6)将没有加工到的地方用任意线框出，偏移选择小的刀具。记住能用大刀不用小刀。先把空白处各偏1.5，修剪后变为蓝色。串接加工。如图15：图14图157)通过转移使对称的都能加工到。再偏移1，转移后如图15-1：再选用Φ1的刀轮廓加工。图15-1效果图为如图16：中间被铣完。8图16图16-1图16-28)再用3的刀挖圆刀槽，直接用精加工，不要粗铣。9）将还没有加工到的用蓝线画出，再看间距有多大，选择适合的刀具。选0.8的把图16-1间隔铣光。量得槽宽为1，如图16-1。我们选用Φ0.99的刀来挖，加工时选1的刀来加工，如图16-2所示。10）下面就开始铣刀刃，一般用60度的刀来铣，选刀直径用0.4的，如图1-1：0.250.20.779930图1-2图1-1图1-3如图下刀0.7799理论上就能铣尖了。一般铣刀刃的时候在程序里面不下刀，在加工时每次加深，这样铣的精确点。其实对刀时刀尖和对刀仪碰撞，再加上磨刀时的磨损，下刀根本就达不到理论值，一般去掉0.1~0.2mm。用60°刀铣刀刃时第一刀第一次一般先加深0.4，依次0.1、0.05、0.01就差不多尖了。铣刀刃时串接方向要注意，一般如图1-2串接方向和刀具的运动方向一致的，里面相反，为右偏即G42。铣刀刃时一定要注意方向。如果是一条直线，偏移后要延伸两偏移线，用线接起来组成封闭的线，也要用右偏。如图1-3。本题串接方向如图16-3所示。9图16-3图16-4铣圆也是一样，外轮廓是右偏，里面相反，如图16-4。有直线（又叫断刀）的先直线后圆、圆弧等。铣刀刃一般达到0.53~0.662mm就铣尖了。不同的材料有时你铣了0.6还会亏了。11）基本上轮廓已经加工好了，下面就是刻字，有直角铣不到的地方要用type3清角。刻上MN20C－131－01防尘网HL2007.03.29DB-0518（刀板名称公司名缩写日期刀板号）这是我们公司惯用的做法，如图16-5。图16-5Create→Nextmenu→Letters→TrueType（变一下文字类型，要不然默认的文字打不上去）ArialNarrow选这种形式确定→Enter→文字高度3→Horizontal(水平放置)间距默认的就可以→放在适当的位置（适中、美观、在原轮廓内）如图16-6。图16-6显示原最外轮廓线Screen→Blank→UnBlank→Chain(原轮廓线)→Done看一下字是否在适当位置Contour(如果刀具路径线太复杂，按Alt+T隐藏路径)→Window所以的字，再点一下字的开头就选中了→Done→选0.4的刀→OK刻字就做好了。还剩最后一步，如果都是圆角没直角的话，程式就编好了。全部加工图如图17。10图1712）隐藏所有的颜色蓝色和绿色，还有三个小孔。如果外面也有角要清的话，可以用带圆角的矩形框出加工图。这个图不需要，如图17-1。图17-1图17-2读出DXF文件。File→Converters→DXF→Writefile→放在目标的地方，如图17-2。打开type3，图标为用快捷键输入保存的文件。如图18图18图18-1图18-2图18-3点图层2，如图18-1。窗选图形，如图18-2。用上面的放大镜放大，如图18-3。再点集合，11如图19。放大后总图为如图19-1。图19图19-1图19-2再点节点编辑，如图19-2。窗选图形，自动连接，选取，CAM模块从刀具路径里面选择三维精雕如图20：图20双击，确定如图。保存就选择0.8的刀，有时也用0.6，0.7等，如图20-2确定你将会看到每个角都被清过的轨迹。如图20-3，在刀具路径表中图20-1图20-212图20-3图20-4图20-5图20-6右击→机器加工更改如图20-4。双击NC如图20-5确定，执行继续，继续就可以了，如图20-6。把生成的程序去掉O1G91G28Y0Z0T1M6保存一下就可以机器调用了。1313）生成nc码传到机床中去。点post如图21→保存文件如图21-1→OK→否如图21-2→桌面→nc→文件名如图21-3图21图21-1图21-2图21-3图21-4生成程序如图图21-4所示。去掉%O0000N102T6M6G43后变为N106G43H1Z5.保存，去掉G28。打开雕刻机的控制系统。一般情况下全部轴回机械原点，这样比较安全点，如图22。点自动如图22-1，在空白处右击，打开装载文件，如图22-2。选择保存的文件，单击仿真。在窗口中右击，显示当前加工点，如图23-1。14图22图22-1图22-2图23图23-1下面就是主轴转，开始加工。对刀、换刀时打在手动上，移动坐标轴，如图22-1。第2类外形刀介绍外形刀，也就是有柱销空孔的刀板。任意举例如图24还以第一个为例，只要孔是柱销孔就可以了。在CAD中把标注都删除，把图形镜象过来，和一相同。唯一不同的是开始时把柱销孔隐藏到最后打孔加工就可以了。一般下-4.5mm。其它工序都一样。通孔的也是外形刀。15图24第3类内孔+外