凸模板数控加工工艺设计

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图1.1 凸模板零件图

1.1零件工艺性分析

1.1.1 零件结构和功用分析

凸模板如图1.1所示，凸模，又叫阳模，是成型塑件内表面的部件，在注射成型中通常装在注射机的动模板上，所以，习惯上又叫动模。由于注塑成型中常让塑件留在凸模上，所以，在凸模上常装有顶出机构，以方便塑件的脱模。凸模

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按结构形式，主要分为整体式凸模 、组合式凸模。该凸模板的结构简单，其结构特点是孔较多、两侧的腰形槽较小，因此在加工时需着重考虑对刀对零件精度的影响、切削力、转孔的速度和进给量等对零件的影响。 1.1.2 零件图纸分析1

由零件图可知，该零件形状简单、腰子形键槽尺寸较小。凸模板的尺寸精度要求并不是很高，采用铣削加工就可以达到要求，但是其形状位置精度要求较高，对称度0.03，同轴度要求为0.1，垂直度为0.04，由于模具对尺寸精度的要求比较高，加工中主要要保证的精度要求。

零件的尺寸标注采用统一的基准即设计基准，无多余尺寸与封闭尺寸。 1.1.3 主要技术要求分析

（1）大平面的精度：上表面的粗糙度3.2， 它的精度将直接影响到加工的精度精度。

（2）孔的位置精度：同一平面上导柱孔的位置度误差会影响生产出来的零件不合格，甚至合模时不能合上。 1.1.4 毛坯和材料的分析

凸模板为单件，属于单件小批量生产。 凸模板材料为 YL15 ，毛坯重量约为0.9Kg。

毛坯为铝板切割而成，制作时毛坯的X轴方向加工余量为2mm公差为±0.02，毛坯的Y轴方向加工余量为20mm公差为±0.02，毛坯的Z轴方向加工余量为2mm公差为±0.02。

加工毛坯时，为了保证加工面的加工精度，选择侧面的粗糙度较好一边为粗加工基准，从而保证其它面的垂直度和平行度。

加工其它两个侧面时，使用平口钳和已加工的侧面为定位基准，这样不仅可以使加工余量均匀而且保证加工精度。

在加工上表面和下表面时使用已加工面作为定位基准，满足“互为基准”及“基准重合”原则以保证加工精度。

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2.2 机械工艺路线确定

2.2.1 定位装夹方案的确定

1、定位基准的选择

五点定位，X向移动自由度不限制 定位面选择：如图所示 夹具：平口钳、等高块 夹紧位置：如图所示

图2.1 凸模板零件图

凸模板的主要加工表面为上表面，为了保证上表面的加工精度，选择侧面为加工基准。

2.2.2 各加工表面加工方法的选择 （1）凸模板的加工

凸模板下表面和侧面是凸模板加工过程中主要的定位基准，而且在许多的工序中重复使用，所以在铣毛坯时要保证侧面和底面的精度，且随着工艺过程的进行要逐渐精化，从而实现定位精度提高。在加工过程中采用铣、半精铣、精铣即可达到精度要求。 2.2.3加工顺序的安排

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。按照先基准面后其它、先粗后精、先主后次、先面后孔的原

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则并且为了减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度采取了如下加工工艺路线方

案：

工序一: 粗、精加工圆形槽 工序二 粗、精加工两侧腰子形键槽 工序三 粗、精加工外轮廓 工序四 钻、扩10光孔 工序五 钻、扩12孔 工序六 去毛刺 工序七 检验 2.2.4工序设计

加工设备的选择(由于铣削工件时全都使用XK850，本工序选择XK850 龙门式加工中心 ，主要技术参数如下，以后不再列出)

工作台面积（长×宽） 1100×450 (㎜) X向行程 850㎜ Y向行程 500㎜ Z向行程 510㎜ 主轴最高转速 r/min 8000 主轴孔锥度 BT40 主轴电机功率 5.5/7.5 Kw 控制系统 发那科

联动轴 轴 3+1 三向移动最小设定单位 0.001㎜ 重复定位精度+0.005㎜ 定位精度 +0.010㎜ 主轴鼻端至工作台面距离 100/610㎜

工序一: 粗、精铣圆形槽 刀具： 刀具名称 键槽铣刀 规格 10 齿数 2 用途 粗、精铣圆形槽 《金属切削手册》6.34可知工件表面粗糙度Ra6.3-Ra3.2时，粗铣背吃刀量为3-5mm,精铣一般是0.5-1mm左右。

粗铣的背吃刀量为4.5㎜ 精铣的背吃刀量为0.5㎜

工序二 粗、精加工两侧腰子形键槽

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刀具： 刀具名称 键槽铣刀

工序三 粗、精加工外轮廓 刀具： 刀具名称 直柄立铣刀

工序四 钻、扩10光孔 （1）麻花钻钻8孔 （2）铣刀扩10孔 刀具： 刀具名称 麻花钻 直柄立铣刀

工序五 钻、扩12孔 （1）麻花钻钻10孔 （2）铣刀扩12的孔 刀具： 刀具名称 规格 齿数 用途 规格 8 10 规格 6 齿数 2 用途 粗、精铣两侧腰子形槽 规格 20 齿数 3 用途 粗、精铣外轮廓 齿数 2 3 用途 钻孔 扩孔 第 5 页 共 9 页

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麻花钻 直柄立铣刀

工序六 去毛刺 工序七 检验

10 12 2 3 钻孔 扩孔 3.1数控加工程序的编制 3.1 编程原点设定

图3.1凸模板编程原点设定图

XY平面图形对称故XY原点选择在对称中心

Z向选择在上表面，只要刀具切入工件其值就为负，便于检查。

3．2 程序编制

3．2．1内轮廓段加工

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N10G54G90G17G21G94G49G40X-60Y-10Z50 N20M03S1200 N30G00Z10 N40G41X5D01 N50G01Z-2F100 N60G03X15Y0R10F60 N70G03X15Y0I-15J0 N80G03X5Y10R10 N90G00Z50 N100G40X-60 N110M30 %

3．2．2腰子形内轮廓段加工 O0002

N10G40G90G49G54G94G21G17X0Y0Z50 N20M03S1000 N30M98P0003 N40G68X0Y0R180 N50M98P0003 N60G69G90Z50 N70M30 % O0003

N10GOOX19Y70Z50 N20G41Y11.8D01

N30G91G01Z-55.5F100 N40G90G01Y0

N50G02X16.853Y-8.773R19F60 N60G03X27.497Y-14.314R6 N70Y14.314R31

N80X16.853Y8.773R6 N90G02X19Y0R19 N100G01Y-11.8F100 N110G91G00Z50 N120G40G90Y-70 N130M99

3．2．3外轮廓段加工

N10G54G90G17G21G94G49G40X120Y-34Z20 N20M03S1000 N30G01Z-4 N40G41X72D01 N50G01X0F100

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N60G02X-30.69Y-14.639R34F60 N70Y14.63R-15 N80X30.69R34 N90Y-14.63R-15 N100X0Y-34R34

N110G01X-16.572F100 N120G00Z50 N130G40X-70 N140M30 %

3．2．4钻孔、扩孔 O0005

N10G54G90G17G21G94G49G40X0Y0Z20 N20M30S800

N30G98G73X0Y0Z-10R20Q5F60 N40G73X40Y0Z-10R20Q5F60 N50G00G80Z60F100 N60M05 N70M30 %

3．2．5钻孔、扩孔 O0006

N10G54G90G17G21G94G49X40Y30Z20 N20M03S800

N30G99G81X49Y30Z-30R30F80 N40Y-30 N50X-40 N60Y30

N70G80G00Z20 N80M30

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