1 引言

　　近年來隨著塑料加工業(yè)的不斷發(fā)展，塑料模具得到了長足發(fā)展，對塑料模具也提出了大型化、高精度、多功能、復合型的發(fā)展要求。在人們?nèi)粘Ｉ钪泻芏嗨芰现破芬讶〈嗽瓉淼慕饘俨牧现破?，人們不僅看重塑料制品的經(jīng)濟實用性，還希望塑料制品外觀簡潔流暢，手感好。因此，我們在模具設(shè)計中就要考慮到這些因素?，F(xiàn)在塑料制品的設(shè)計中有大量的曲面造型，運用傳統(tǒng)的機械加手工的制模方法已經(jīng)很難保證模具的質(zhì)量，而數(shù)控技術(shù)、數(shù)控機床和CAD/CAE/CAM軟件的不斷發(fā)展，使得高速加工技術(shù)在模具加工中的應用起到了舉足輕重的作用。

　　在現(xiàn)代模具制造中，一般采用購買標準模架的方式以縮短模具的制造周期。為了延長模具的使用壽命，降低制造成本，可以選擇材料為45# 鋼的標準模架，在模架中放置材料為模具鋼的型芯鑲塊。本文以吹風機外殼模具的型芯鑲塊加工為例，介紹CAM技術(shù)在模具制造中的應用。

2 創(chuàng)建三維模型

　　創(chuàng)建吹風機外殼三維模型，如圖1所示。

圖1 吹風機外殼零件圖

　　模具型芯鑲塊零件如圖2所示。毛胚的生成方法是將鑲塊圖的底面通過拉拔的方式產(chǎn)生，高度應超過鑲塊最高面2mm做為加工余量，保證最高面的加工質(zhì)量。

圖2 模具型芯鑲塊零件圖

3 制造加工工藝流程的制定

　　在DELCAM中，單擊模塊應用命令，進入PowerMILL對話框制定工藝流程：

　?。?）根據(jù)零件的三維模型選擇合適的加工模式。DELCAM軟件提供的加工模式主要有PLANER_MILL（平面加工模式）、CAVITY_MILL（穴型加工模式）和FIX_CONTOUR（三軸連續(xù)曲面加工模式）三種。

　?。?）確定加工坐標系，選擇刀具的切削方式和工藝參數(shù)。

　?。?）選擇加工步驟，產(chǎn)生CLSF刀具源文件。

　?。?）依據(jù)機床類型選擇后處理文件，生成NC加工程序。

　?。?）傳輸NC加工程序至機床。

　?。?）選擇夾具，安裝工件，確定機床加工坐標系進行加工。

4 加工工序的設(shè)置

　　4.1 模具毛坯的加工

　　模具型芯鑲塊毛坯材料是40Cr，加工量比較大，采用分層進給銑削方式可以減小機床負荷，延長刀具使用壽命。

　　采用CAVITY_MILL加工模式，PART GEOMETRY（零件外形）選取圖2所示的實體模型，BLANK GEOMETRY（毛坯外形）選取由鑲塊底面面拉拔所形成的實體，選擇FLLOW PART（依零件外形加工）切削模式，加工出零件的大致外形。刀具選擇硬質(zhì)合金涂層銑刀φ6（r0.5），轉(zhuǎn)速7957r/min，進給速度636mm/min，每層切深0.5mm，刀具進給百分比為70%。

　　為了減小刀具磨損，刀具下刀方式采用直線進刀，在毛坯上應留有預鉆孔。預鉆孔的位置以不影響加工質(zhì)量為前提，可以自行設(shè)置。

圖3 毛坯加工刀路圖

　　4.2 型芯表面加工

　　因為采用PowerMILL加工模式加工中，分層加工立銑刀會留有階梯狀刀痕，所以我們一般在初步加工過曲面后采用FIX_CONTOUR加工方式精修曲面，以提高表面質(zhì)量。

　　在FIX_CONTOUR加工模式中選擇型芯的表面為加工區(qū)域，刀具選擇硬質(zhì)合金涂層銑刀φ6（球刀），轉(zhuǎn)速7957r/min，進給速度636mm/min，刀具進給百分比為5%。

圖4 型芯表面加工刀路圖

　　4.3 進風口加工

　　由于進風口為狹長型小平面，尺寸較小，所以在前兩道工序中無法完成。

　　采用PLANER_MILL加工模式，選擇ZIG_ZAG(平行式往復走刀)切削模式。因為當采用這種切削方式時，DELCAM軟件所創(chuàng)建的刀具路徑將以相互平行且連續(xù)不提刀的方式產(chǎn)生，此時它是最經(jīng)濟、節(jié)省時間的方式。

　　影響模具制品外觀質(zhì)量的一個重要因素是模具的圓倒角和拐角，注意不能使用相同直徑的刀具直接加工。如果使用這種方法，則刀具直接切進尖銳拐角，使刀具負荷急遽增加而發(fā)生震跳，影響加工表面外觀質(zhì)量和精度。應選用直徑小于圓倒角幾何尺寸的７０％的刀具，使拐角處的刀具路徑更加平順，降低刀具負荷。

　　在PLANER_MILL加工模式中選擇進風口的表面為加工區(qū)域，刀具選擇硬紙合金銑刀φ1.2，轉(zhuǎn)速18568r/min，進給速度557mm/min，每層切深0.2mm，刀具進給百分比為10%。

　　4.4 按鍵孔加工

　　電吹風按鍵孔為方形，在第二步加工過程中有φ6球銑刀切削不到的死角，而此型芯的按鍵表面與行腔的表面為曲面相接，為避免飛邊的產(chǎn)生，此處的表面精度要求很高，所以需要進一步精修按鍵表面。

　　采用FIX_CONTOUR加工模式，選取按鍵區(qū)域的三維曲面為加工區(qū)域，選擇FOLLOW PART切削模式，刀具選擇硬紙合金銑刀φ1.5（r0.75），轉(zhuǎn)速14854r/min，進給速度297mm/min，刀具進給百分比為10%。

5 結(jié)束語

　　實踐證明，DELCAM提供的CAM高端技術(shù)可以根據(jù)零件的具體形狀選擇不同的加工模式以創(chuàng)建相應的刀具路徑，對進行復雜三維型面的數(shù)控加工，有著極高的加工效率、加工質(zhì)量，并能給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。