肥皂盒型腔的数控加工工艺工艺毕业论文

1 肥皂盒型腔的数控加工工艺工艺 【摘要】2 通过在苏州恒源鑫精密模具科技有限公司的 CNC 的实践操作了解实际数控的运用，根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求选择模具合理的加工方法 。 本文主要介绍模仁的 CNC 加工流程，NC 在现代运用中非常广泛，只要是做到跟模具有关的都要用到 CNC，模具 NC 讲究的是精度高，能把复杂的形状给加工出来，NC 加工过程中只要你夹好工件，打表校好平面，分好中，插入正确的程序，加工中注意观察。【关键词】：打表，分中，插入程序3 目录引言 1一、CNC 加工中心设备简介 2（一）FANUC 加工中心 2（二）机器环境要求 3（三）机器保养和维护 3（四）使用中注意事项 3（五）加工结束工作 4二、塑件的材料简述与用途 4（一）塑料材料的基本特性 4（二）塑件材料成型性能 5（三）塑件材料的用途 6三、工件的加工工艺 8（一）零件的技术要求分析 9（二）工艺路线的确定 10（三）NC 粗加工工艺 11总结 12参考文献 13谢辞 141 引言由于塑料具有质量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀、绝缘性好、易着色、可成型任意形状、成本低等优点。因此塑料制品得到了广泛的应用。塑件已深入到国民经济的各个部门中，零件塑料化的趋势不断加强，并且陆续出现全塑产品。可以说塑料工业是当今极具活力的一门产业，塑料制品通常要通过模具而定型(定性)最终成为产品。塑料模压制造的方法很多，例如注射、挤出、传递、压缩、粉末冶金、铸塑、涂覆、压延、热成形等，其中注塑成型是当今市场最常用、最具前景的塑料成型方法之一，因此塑料注射模作为塑料模的一种，就具有很大的市场需求量。塑料模中模仁是成型产品最直接的部分，模仁尺寸的精度直接影响到产品的合格与否，而加工模仁中 NC 是其中最主要的工序，它加工模仁的大体的样子，NC 加工现在也越来越来像自动化发展了，随着机器的精度越来越高，模仁的要求也是越来越高，精度越来越来高了，做好 NC 只要抓住打表，校平面（2 条内） ，分中，对刀，输入程序，模仁的加工基本没什么问题。2 一、CNC 加工中心设备简介（一）FANUC 加工中心（台湾大力）1機器型號 MCV-1020BA 工作台面積 1250 X 660 ( 49.21 X 29.98 ) mm (inch） 工作台最大負重 1000 ( 2200 ) )kgw (lbs) 主軸轉速 5000 / 6000 r.p.m切削進給 5,000 ( 197 ) mm / min (inch/min） 刀把型式 BT 40 / BT 50 如图1-1：图 1-1 FANUC 加工中心 （二）机器环境要求3 1环境温度 ：202 温度的空间梯度：1/m3 温度的时间梯度：2/8h；2环境湿度 一般要求：4060为最好3.厂房环境： 第一，肯定要整洁，不然机器人会经常维修保养第二，要宽敞，窄窄的地方显然不适合机器人作业，而且会很不安全第三，地面平整，载重肯定要够，机器人不轻的第四，人为环境，这个应该是最重要的，必要要有专人负责这个项目，毕竟机器人买来不可能马上生产，要经过 夹具调整、工件改良等等长时间的双方配合（三）机器保养和维护NC 是个精度较高的加工中心，需要一定的精度，所以平时要注意保养，延长机器寿命，使精确度更准确。下面我就介绍一些在公司对机器的保养与维护。1.使用前打开机床先将机床回原点。2.将主轴抬高，用清洗剂将主轴内孔清洗干净，防止主轴内有灰尘、铁屑影响主轴的精准度。3.将虎钳打开一些，清洗一下虎钳，然后检查下虎钳是否稳固，如有松动需即使稳固，保证工作时的安全和精确度。4.检查机器后面的润滑油、冷却液和排风扇是否足够正常，如有异常及时补充和维修。5.在加工前先装上刀把，把机器转速调到 1000 r.p.m 让它先热机一下。使润滑油渗透到各个部位。（四）使用中注意事项1.使用前必须熟知本设备的性能及正确的操作方法，且经过专门部门的技术培训2操作者不允许穿着过于宽松的衣物，不允许带手链、项链等首饰，不允许戴手套操作机器，头发长的应佩戴工作帽，按要求佩带眼镜、口罩等劳保用品3.操作者在操作过程中要集中精力，不要疲惫工作；不允许在机床周边打闹嬉戏；不允许酒后操机；不要手扶工作台面，以免出现意外造成人身伤害；4.调机时必须在机床显眼位置摆放“调机警示板” ，禁止一切无关人员靠近机床；5.加工过程中注意查看机器冷却水是否通畅、机器主轴是否过热，至少在两小时内须更换一次冷却水；6.加工时注意选择合适的刀具和加工方法，尽可能选用直径大的刀具，以提高效率，所选用刀具长度不允许超出板厚 5mm 以上；7.产品在加工过程中，组长必须对加工产品作不定期抽检，保证产品质量，杜绝成批产品出错8.禁止随意触动机床电源，控制柜等上面的电线、插头等，避免损坏机器以及触电；出现故障时必须及时通知机修禁止私自修理。9.注意对机床设备的保养，经常清理台面污物，每天下班后要清理干净机床（包括主4 机电源、控制柜等） ，关闭全部电源方可离开。每天上班前要给机床加润滑油，充分润滑设备。（五）加工结束工作1.加工结束后将工作台清理下，将虎钳上面的铁屑吹干净，再检查下虎钳的垂直度，看看有没有偏。2.将主轴上的刀具拿下来放在刀架上，将主轴降下来一半。3.将虎钳口稍微闭合一点，然后按下紧急停止，关掉主界面。4.将机器门关紧，关掉电源。二、塑件的材料简述与用途本文肥皂盒产品（如图 3-1）的材料就是塑料，下面了解下塑料的基本概念（一）塑料材料基本特性1塑料是一种树脂为主要成分的聚合物材料,它液体在一定的温度和压力。可以被塑造为特定的几何形状和尺寸,并保持其授予固化后形成形状没有改变。塑料具有许多优异的性能,广泛应用于现代工业和日常生活中,它具有体积小、质量轻,密度高于强度,良好的绝缘性能、低介电损耗、高的化学稳定性、减摩耐磨性能好,防振性能好等诸多优点。此外,许多塑料也有防水、防潮、防止透气、辐射防护和瞬态消融电阻和其他特殊性能1。塑料代替部分金属、木材、皮革和无机材料成为不可或缺的一种化工原料,在国民经济部门,塑料生产已成为不可或缺的重要材料之一,在各行各业。 香皂盒如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构在侧面有两圆孔，形状简单，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。5 图 3-1 肥皂盒产品图2.ABS 是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 ABS 具有良好的综合理学性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使 ABS 有良好的加工性和染色性能。ABS 价格便宜原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是一种良好的热塑性塑料。ABS 无毒，无气味，呈微黄色，成型的塑料有较好的光泽，、不透明，密度为1.02-1.05g/cm3。既有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对 ABS 几乎没有影响， ABS 不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀，在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。ABS 表面受冰醋酸，植物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂， ABS有一定的硬度，他的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70 左右，热变形温度约为 93 耐气候性差，在紫外线作用下 ABS 易变硬发脆。C CABS 的性能指标：密度 1.021.05（ ） ，收缩率 ，熔点3dmKg%8.03，弯曲强度 80Mpa，拉伸强度 35 49Mpa，拉伸弹性模量 1.8Gpa，弯曲弹1603 性模量 1.4Gpa，压缩强度 18 39Mpa，缺口冲击强度 11 20 ，硬度 62 86HRR，2kJ体积电阻系数 。ABS 的热变形温度为 93 118，制品经退火处理后还可提高cm1310左右。ABS 在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40 100的温度范围内使用。（二）塑件材料成型性能ABS 易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理；ABS 在升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式，成型压力较高，塑件上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应该注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响及小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 60 80。ABS 比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。（三）塑件材料用途ABS 在机械工业上用来制造壳体盖、泵业轮、轴承、把手、管道、管连接件、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等，汽车工业上用 ABS 制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管等，还可用 ABS 夹层板制小轿车车身。ABS 还可用来制造水表壳，纺织器材，电器6 零件、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器，农药喷雾器及家具等。三、工件的加工工艺本文讲述的是一模四腔的 NC 加工，下面具体来讲述下。（一）零件的技术要求分析1如图 3.1 所示为型腔的二维图，图中有不清晰之处，请参见 CAD 图，图 3.2 所示为型腔的三维图形。图3.1 型腔的二维图7 图3.2 型腔的三维图从图中可以分析得知，该零件主要结构有 4 个型腔、中间还有分流道，侧面上还有水道孔，零件需要进行多次装夹方能完成加工。（2）工艺路线的确定根据零件的图纸要求，确定其工艺路线如下：1.制造毛坯。公司从外面外购一块长 310 宽 230 高 45 的方料（购料的材料要比标准的长 1