UG拆铜公 模具.doc

一：铜公的分类。铜公一般分为粗公，幼（精）公两种，也有分为大粗公，中粗公，幼公三种，视残余量决定。通常大粗公放电间隙为单边-0.3至-0.5，中粗公单边-0.15至-0.3，幼公-0.05至-0.1。铜公分类范围又包括多种，大致可分为整体铜公，散公，在日常应用中，主要用于胶位，分形面，止口，骨位，枕位，清角等等，部分铜公可由线切割或者数控车完成。二：铜公设计的思路和要素1：利用已放缩水比例的三维产品图拆铜公。此种方法较少人用，需要有较强的逆向思维能力，稍不留神，拆出来的铜公会不到位甚至同模具相撞。（建议学习第二种）2：利用已分模建模的三维图分拆铜公。此操作一目了然，该拆与不该拆，是否撞模，需要拆多大，是否可以延伸等等可在图上判断。而且拿数准确，出图规范。拆铜公的几点要素：1：铜公的有效部分，考虑是否可以延长，以弥补已加工掉的火花位，火花加工时是否可以直移不用旋转，同时考虑铜公是否需要辅助面以摒弃太薄，太尖，太小的做法等等。实在很难综合，考虑是否可以线割加工或者铜公打铜公等方法去完成等等。2：避空位。通常取3-5mm,但很多时候不一定，应按实际情况定，主要一个目的就是火花加工时不会与工件有干涉，同时避空位也关系到编程时的用刀。3：基准位。通常取8-10mm高,宽是铜公外形的3-5mm，但也要结合实际情况，或者宽度归纳以上三点要素，下面用图来表示，或许容易领悟:三：拆铜公的基本操作步骤大多数人是由软件本身功能去拆铜公，也有一些利用外挂程序.大部分人利用曲面的拉伸，修剪去完成拆铜公工作。有人说Mastercam拆铜公很慢，熟练了你就知道其实和其他软件对比，或许有它更大的优势。就像自己的孩子，怎么看都顺眼。由于篇幅关系，我这里只是将拆铜公顺序，步骤尽量的详细说明，中间具体的一步一趋的命令操作已省略，大家可通过文字描述和截图去领会生成过程。以下面这个简单的图例来讲解拆铜公的步骤：（黄色部分由于是利角，加工中心无法加工到数，需拆一个铜公来清角1：首先将黄色部分曲面拷入单独一个图层，并在图层里标明该铜公编号如“T01”.这里就用到鼠标捕捉对象，图层使用等功能。如下图示2:单独打开刚刚拷入图素的图层，准备对刚刚拷入的铜公图素进行编辑。过程如下图示3：对铜公图素进行编辑。因为曲面有残缺，我们可以将它补起来求完整一点，而且铜公很小，在不影响火花放电而且对工件不干涉的情况下，是否考虑将铜公设计完整，实用一点呢？实际上这些都可以做到。在这编辑过程中，要求我们对软件基本功能的操作要熟练，方可完成。如采用“全部曲线”，取出边界线；利用“恢复修剪曲面”去释放残缺曲面；利用“曲面延伸”功能去将释放出的曲面延伸方便修剪；利用前视构图面将曲面曲线“投影”成2D以方便修剪；最后利用“修整至曲线”功能将残缺曲面修剪完整，结果如下图示4：前面讲到，经分析此位置铜公可以做完整实用一点而对工件不干涉。在这里利用“边界盒”功能；“镜像”功能；缝补之“直纹曲面”以及“平面修剪”功能去完成。结果如下图示5：铜公有效部分以及铜公的完整性构建基本完成。接下来就是构建铜公要素里面的第二点：避空位。实际上在设计铜公的同时就要考虑避空高低对加工的影响。我们通过分析工件就知道避空位置需要多高，图示说明通过分析，结果表明铜公附近有一凸物高为1.35mm,理论上说避空位大于1.35就安全了，但要考虑加工，所以加高几毫米这点铜料是不能省的。可以以Z:0.00（事先拟定的铜公放电深度参考面，道理同对刀参考点）上去5.00，并不是说5mm是绝对，4.25mm也可以。取一整数较合适，简单。那么接下来就构建避空位5mm进行一系列的操作。这里面用到：“单一曲线”或者“全部曲线”功能，“投影”功能，“曲线变弧”功能或者“三点画弧”功能，“镜像”功能等，最后处理结果如下图示6:铜公基准构建。上面讲过铜公基准通常有10mm高度，3-5mm宽度就行了，道理很简单，宽度的作用是用来百分表拖表用，一般的百分表针头小的2mm,大的3-4mm,所以宽度5mm较合适，有点空间是必须的。基准构建较简单：利用“边界盒”功能；“中心线”功能；“单体补正”功能；“倒角,圆角”;“平移”拉伸功能来实现线架。加工如下图通过“曲面拉伸”手法去实现建模效果也可以。熟练了你就不会用此操作了，充分利用Mastercan独一无二的CAD功能和2D走线加工功能不是挺好吗？！建模效果如下图示将不相关图层关闭，单独打开铜公图层，鼠标中键按住图形某一点，旋转一下看看效果至此，该位置铜公已完成，保存一下，接着再“部分保存”该铜公，名称就如早前在图层里的名称“T01”.为下一步加工做准备。接下来讲一讲铜公出图问题：这个其实也很简单，实际就是利用“曲面曲线”功能，“标注”功能去完成，当然也有比较规范以多重视图去表达和说明，这里图示两种，供大家参考，第一种简单（适合内部使用），第二种规范，无论内部还是发外都适合（并非上面铜公图例）第一种：（适合内部使用亦可2个视图去说明问题，如下图示第二种：（详细规范，可利用软件本身或者其他软件如CAD去完成，适合内部或者对外使用铜 公 的 加 工铜公的加工相对简单，特别在Mastercan软件里用其他软件无法媲美的优势，最大的特点当然是2D加工功能。下面我用一个铜公图来讲讲加工过程。需要拆铜公的止口：（淡紫色部分）已拆铜公（线架）的3D图准备加工的铜公图（铜公编号：T04）：（考虑截图视觉关系，已将铜公避空部分及基准做成曲面着色，实际加工不必要）1：确定原点(由于考虑放电火花时与模具不干涉，此铜公底拿数，即XYZ零位在铜公底面，收螺丝加工），利用移动到原点命令（9.1以下版本可用2点间平移）将铜公中心移动到原点。 分析铜料尺寸：利用边界盒命令分析铜公实际尺寸以定购铜料，（实际尺寸为124.68x24.84x37.61,粗皮尺寸可定制为128x30x40).2：编程思路。无论啥样古怪铜公，通常先将外形开粗（小个图公）或者将顶面曲面挖槽开粗，根据这个铜公的特点，可以先用曲面挖槽开粗，再用精加工命令等高来铣削铜公外形开粗，接着用2D外形对基准开粗。2.1开粗：关于曲面挖槽：利用粗皮尺寸作加工范围，边界外进刀最合适，切削方式为等距环绕，关闭精加工，留余量0.35；结合挖槽后等高加工的侧边粗皮量，选择18的粗皮刀平刀或者平刀开粗。如下面1.2.3截图均由18的刀开粗。关于等高加工：重点考虑进退刀问题，可选择斜插下刀方式或者根据粗皮尺寸分析进退刀参数；关于2D外形：在考虑粗皮尺寸与进退刀参数关系的基础上，可按部就班进行加工。篇幅关系，下面用同一屏幕几个操作来截图说明以上3点问题2.2：二次开粗，利用动态分析铜公辅助圆角为R2，结合刀长范围，适用4mm平刀清除残余量，可用精加工命令等高用加工范围去控制切削范围，如截图中42.3：光刀。2.3.1铜公外形，用2D外形最好了，同时放火花位单边-0.1（幼公），如图5；2.3.2基准外形，还是2D外形最好，不放火花为，加工到数为0就OK.如图6；2.3.3铜公火花部位精加工（放火花为单边-0.1），结合图形曲面走向及辅助面R圆角等情况，用球刀R2，命令平行精加工，简单实用求插穿和碰穿（枕位，行位）的具体原理(最好有图解)看了很多插穿和碰穿的解释,但是还是不能明白其真正的原理,有专家能给个详细的解释吗,最好有图解,谢谢了!还有枕位和行位能解释一下吗，？关于模具上的很多常见结构,广东或台湾的俗称跟内地的叫法有点出入,以下供参考:枕位-前后模凸出分模面的封胶部分;枕位是PL位跳级时出现的，为更好地封胶(防走批锋),所以要横向拉出来。行位-滑块产品侧壁有凹坑或孔时,须靠滑块来加入子来成型(内滑有时可以用斜销来). 排位-模具上的产品布局 胶位-模具上产品的空穴骨位-产品上的筋 柱位-产品上的柱 虚位-间隙 管位-用来限位的部分 扣位-产品联接用的钩 关于靠破和插破再给你上个手头上的资料1.用Analysis / Examine Geometry 里的Face_ Face Intersections 和Sheet _Boundaries选项，确定边界的数量，以及破孔的具体位置，或自交面的位置。再分别用线框显示，分析边界线。采取的措施：A 面减面：抽取破孔周边面，将其去除参数，然后用布尔运算，面减面的方式，将破孔周边面去掉，再将抽取的面缝合上去（必要时，可将缝合公差稍作调整），也可将抽取的面扩大，或修剪，再缝合。如果布尔运算失败，可将破孔周围的面都做抽取，再布尔运算。后Copy已经抽取的面，处理破面。再缝合。B. 裁剪片体抽取破面或周边的面作备份。用Trimmed Sheet(修剪的片体)选项，剪掉原几何体中的破面或周边的面。再用备份的面，经编辑处理，再恢复上去逐个缝合。如果破面为小孔，可用“自由曲面特征”里的选项，手动做i片体，补上去。如果缝合后仍有破孔，可将缝合公差稍微调大，待作成实体后，用“替换”或者“约束面”等功能来修整。（实体的修整有时比片体方便很多）C. 将破掉的面修改成另一种颜色，其余的面颜色作成一致。再用MW/mold tool / Extract Face Region 选项抽取同颜色的面，打开29层，可看到没有了欲删除的面，这样就很容易修补。D. 有时，由其他软件转过来的IGS图，曲面已经严重变形，可用轮廓线，手动作面。如有轮廓线断开，可将这些处剪掉，再处理。E. 如果破面很多，可全部抽取成一个个的散面，再逐个缝合，即可发现问题所在。F. 有很多从其他3D软件转过来的STP图，分析它为实体，但是仔细观察，却有破洞，这属于几何问题。这时可抽取一个个的单片体，再逐个缝合来解决。也可根据轮廓线，自己手工作面后，再做Patch.G. UG打开其它软件输出的IGS图档，效果都不太好，很多情况下都有片体的变形，可以先用Solidworks软件打开，再另存为x_t格式，输入UG，这时可发现，图形的质量大为改观。 H. 有时，可适当加大缝合的公差，人为的将片体缝合成实体，然后在实体中来修改，这样会容易很多。记住，片体若不易修改，可先作成实体，实体若不易修改，可先作成片体。 I. 实体修补的工具主要是：补片体（Patch）, 简化，替换，约束面（ Constrain_ face）,删除面。 以上这些方法，可灵魂运用。同时，通过观察产品的特征，应用镜像或复制关系来修补破面，效果更好。修补破面本来就是件很麻烦的事情，没有一招是万能的，要具体情况具体处理。一招不行，再用另一招，多学几种办法，有助于打开思路。一、 三角函数计算 1.tan=b/a =tan-1b/a 2.Sin=b/c Cos=a/c 二、切削速度的计算 c(*) Vc：线速度(m/min) ：圆周率(3.14159) D：刀具直径(mm) S：转速(rpm) 例题. 使用25的铣刀Vc为(m/min)25求S=?rpm Vc=ds/1000 25=*25*S/1000 S=1000*25/ *25 S=320rpm 三、进给量(F值)的计算 z F：进给量(mm/min) S：转速(rpm) Z：刃数 z：(实际每刃进给) 例题.一标准2刃立铣刀以2000rpm)速度切削工件，求进给量(F 值)为多少？(z=0.25mm) z 2000*2*0.25 1000(mm/min) 四、残料高的计算 Scallop（aeae）8R Scallop：残料高(mm) ae：XYpitch(mm) R刀具半径(mm) 例题.20R10精修2枚刃，预残料高0.002mm，求Pitch为多 少？mm Scallop=ae2/8R 0.002=ae2/8*10 ae=0.4mm 五、逃料孔的计算 2、 ：逃料孔直径(mm) R刀具半径(mm) D：刀具直径(mm) 例题. 已知一模穴须逃角加工(如图)， 所用铣刀为10；请问逃角孔最小 为多少？圆心坐标多少？ =2 = =7.1(mm) 、 、 、2.5 mm 圆心坐标为(2.5,-2.5) 六、取料量的计算 （aeap） ：取料量(cm3/min)ae：XYpitch(mm)ap：Zpitch(mm) 例题. 已知一模仁须cavity等高加工，35R5的刀XYpitch是刀具的60%，每层切1.5mm，进给量为2000mm/min，求此刀具的取料量为多少？ （aeap） 35*0.6*1.5*20001000 63 cm3/min 七、每刃进给量的计算 zm * (ap ) z：实施每刃进给量 m：理论每刃进给量ap：Zpitch(mm) D：刀片直径(mm) 例题(前提depo XYpitch是刀具的60%) depo35R5的刀，切削NAK80材料m为0.15mm，Z轴切深1.5mm，求每刃进给量为多少？ zm * (ap ) z0.2*10/1.5 z0.5mm 冲模刀口加工方法 刀口加工深度板厚刀口高钻尖（） 表示刀径 钻头钻孔时间公式 （）（）（）（） ：钻孔全长：回转数：进刀量系数 ：钻头直径：切削速度 如图孔深钻头孔全长则 系数表 直径进刀 1.63.2 0.0250.075 3.26.4 0.050.15 6.412.8 0.100.25 12.825 0.1750.375 25以上 0.3760.625 英寸分 牙数牙距管牙计算公式 例如牙距为丝攻 马力（枪钻） ：所要动力（） ：扭矩（） ：回转数（.） 扭矩计算公式如下： 为进给量系数 为钻头半径赛（） ：切削抵抗比值在小进给时，一般钢为；一般铸铁为 ；UG拆铜公的几大事项 我们在拆电极前首先要考虑电极的方向性问题,所以事前必做的步骤是选一大平面为Z轴的基准面,写上DATUM英文,另倒一斜角作X Y轴的方向角,如下图所示: 图1 我们在拆电极前首先要解公司用料情况,尽量做到物尽其材,进口铜较一般标准单边减1mm至1.5mm已足够,国产锻打铜做得较不标准建议单边减2mm较妥, 还有最重要的较表位,如公司条件较好的话XY轴较表位预设单边8mm左右,最少不能低于5mm,方便较表通过,如下图所示: 图2 电极的基座相当重要,很多拆组合电极的同袍应该遇到利用线切割清除刀具不能加工的地方(下右上图属典型须用线切割清角的电极),这时须要用基座进行分中碰数,还有利用线割铜丝(慢走丝EDW)和基座调节电极的垂直度,这时基座重要性离就突现出来了!以三角形(勾股定理)为例:如股和弦的夹角(tan)设一小小角度,将弦越拉长,勾的长度亦跟随变化大家可以随便摆个工件在机床做个试验,用较表移动2mm可看到表针移动很少,移到50mm时表针变化很大,证明角度和长度关系重要吧,从这一实验可以证明电极的基座多么重要!基座越厚调节电极的垂直度越准,建议设置15mm以上,当然有些山寨厂要省铜料的话我无话可说，如下图所示: 图3 EDM冲水位高度的预设也要注意,在工件最高处加5mm以上较妥,这样方便火花机加工时冲走残渣,大家不要小看这环,EDM放电加工时会产生残渣,如果不能及时冲走碳粉的话会,EDM的二次放电会损伤电极,更致命的是积碳造成工件损坏!特别是加工深骨位(加强筋之类),由于积碳造成大肚倒扣,注塑时会出现粘模现象,本人就有切肤之痛(由于偶做模由底层学徒做起),当然前模影响就更不用说了,相信做过模具的同袍应有深刻的体会!所以冲水位也不能勿视,如下图所示: 图4 拆电极X.Y.Z三轴偏移尺寸有两种方法,一种方法是以电极边沿最大点均匀放大,结果是出现小数点,第二种方法三轴预设整数不考虑电极边沿均匀放大问题,好处是EDM加工时不会因有小数点移错尺寸,减少出错机会所以推荐第二种方法,如下图所示: 图5 这是电极Z轴预设示意图: 图6 电极方向性很重要本人开篇已提过,方向性示意有两种方法:第一种四角中其它三处倒圆角对应基准角(DATUM)倒斜角,这种方法缺点不分辨精、粗加工电极!如下图红色圆圈所示: 图7 电极方向性第二种方法:这方案极容易分辨精、粗加工电极!模房师父和EDM操作员一眼就能分辨,方法是四角都倒圆角(其它三处建议倒R3以上)对应基准角(DATUM)倒较小R,只要不刮手就行了(建议R0.5MM),这样很清楚明了,如下图红色圆圈所示: 图8 这是第二种方法的粗加工电极表示方法,做法是四角中其它三处倒斜角对应基准角(DATUM)倒圆角(建议R0.5MM),大家一看觉得有点重复了吧?没错,其实这份工作CNC编程员来完成,他们只要改刀路外形线就完成了,本人在Mastercam版块下:原创各位CNC的兄弟姐妹,想学电极(铜公)工程图的看过来!有提及,有部分人嗤之以鼻认为没必要,这是很自我的做法,方便别人等于方便自已,模房师父和EDM操作员一眼就能分辨,不用卡尺测量分辨粗幼公多方便?! 我们干活要注重团体配合,改刀路是举手之劳习惯成自然啊,大家上下两楼对比分析一下是不是清晰明了啊?!如下图所示:图9 拆电极要非常注意拨模斜度问题,注塑时出现粘模现象,往往就是不注意拨模斜度的后果,现在的3D设计工程师画的产品90%都不注意拨模斜度问题,每次分模前要我们都要花费大量时间修改拨模斜度,有时修改拨模斜度时间比分模还长,这也是现代工程师不太了解做模工序,又不善于和不同作业分工的师父沟通吸取经验不肯屈驾就尊哦,我所接触的欧、美、日本3D产品较注意这问题,特别是日本模具只要骨位(加强筋之类)高度超过0.5mm都要求做拨模斜度,可见拨模斜度是多么重要,注塑时出现粘模现象跟拨模斜度有着直接关系(当然还和真空排气也有关联),大家千万要注意! 修改骨位(加强筋)拨模斜度的厚度设计跟产品的缩水现象有很大关系: 关于骨位(加强筋)计算方法,以塑胶原料ABS为例: 加强筋为产品厚度的2/3或不超过70%,以产品2.5mm厚方为例:加强筋的拔模斜度最厚地方不得大于1.7mm否则会出现缩水现象! 关于拨模角度的计算方法: (勾股定理和反函数) 以产品2.5mm厚方为例:加强筋的拔模斜度最厚地方不得大于1.7mm,顶端最薄处改成1.3mm,相减得出0.4mm再除二等于0.2mm就是勾长,加强筋股的高度为15mm,求夹角正切(Tan), 0.2mm除以15mm的得数再反函数Tan,就可求出拨模角度了 其实我们做任何产品设计首要条件是要考虑修改可行性,任何时要做到有所保留有得救,记住做模诀窍:加胶容易减胶难!希重大家在设计时要特别注意这问题! 改拨模斜度也一样哦,如下图所示:图1问题, 拆电极要非常注意延伸不延伸EDM加工后的模具,注塑出来的产品外观及夹口都有一定影响,现在很多产品直接用火花纹做外观哦! 本人遇到很多来我厂见工拆电极时都不注意这种问题,这可不是合格模具工作者所为哦,如下图所示红色部分是典型以延伸的地方!图2 像这样红色圆圈所示的地方须延伸! 图3 和上图类同! 图4 大家都知道EDM加工要预留火花位,以精加工单边0.07mm火花位为例,驳口处两个电极须延伸交差才能达到完美效果(当然有些模具由于产品剧情须要,有些地方不能延伸,精加工电极局部地方不放火花位就OK了),大家记住这个口诀:拆电极时能延伸的地方尽量延伸!,就好像我们分模时做型面要延伸一样,千方要注意,现在好多打着清华、北大,铁道出版的所谓模具设计书,分模教程看了叫人冷汉直冒,几乎就将产品边沿不做延伸直接延长出来就算OK了,这是做模的大忌哦,不知那些是不是真的专家教授学者,很多东西有姿势没实际,有的简直是在误导人家!建议那些专家教授学者多到基层取经! 所以再次强调:拆电极时能延伸的地方尽量延伸!如下图红色圆圈所示:图5 下图红色圆圈所示是拆电极时必须两电极须延伸交差的效果图:图6 下图红色圆圈所示是拆电极时必须两电极不延伸交差,单边放0.07mm火花位,EDM加工后的效果图:图7 拆电极时为减少EDM拆卸次数和数量,厂方铜料允许情况下尽量组要考虑刀具能否加工问题,大家要举一反合在一起(当然三灵活运用哦)UG编程注意事项1. 转换图档到加工软件中,并确定其中X、Y、Z值.根据机床、材料特性选刀确定转速、进给、下刀量2. 工件加工摆放方向，原则上X方向为长尺寸，Y方向为短尺寸。.3. 工件最高点移到Z零点有两个目的：防止程式里忘记设安全高度造成撞机及加工深度反应刀具保守的加工深度。4. 根据实际情况,相应补面或删除面,如骨位铜公做加强面.镶件线割位OFFSET曲面0.5mm(至少).以免刀具加工到线割面.尖角位置做R面,以免刀具在尖角损坏.5. 擦穿面留0.05mm余量FIT模用,有些重要面积小的擦穿面,留0.1mm余量.周边的PL面加工到位,小模的后模PL面胶位出15mm避空0.08mm.大模避空0.13mm.6. 钢料飞刀开粗时,Z下刀量0.50.7mm.铜料开粗时Z下刀量1mm1.5mm(内部开粗1.0mm,基准边开粗1.5mm),另如分中位异形的铜公,开粗时范围选非异形范围,分中位光刀时底部留1mm余量,以防开粗时铜公底余量卷碰到铜公.7. 精铣前必须用较小的直径的刀将角位的余量粗清角,无法清角的地方,必须做曲面挡住,避免精铣时角位余量过多导致刀具损坏,要保证精铣时余量是均匀的.8. UG软件用2D面铣时，容易过切侧面需在侧壁余留0.4mm防过切。9. UG软件修剪过的刀路，退刀容易撞刀，建议不采用或者单独后处理。10. UG软件的切削方式的跟随周边加工容易很多岛屿或角落没加工，建议用跟随工件方式加工。11. 铜公粗幼公的施工图分别用2张程式清单填写.12. 使用直径63R6、40R6、30R5飞刀开粗时，余量留侧壁单边0。60。8MM底留0.3mm。不能出现踩刀现象，不能使用63R6加工范围较小的内型框。使用直径32R0.8、25R0.8、20R0.8、16R0.8刀具半精加工时，较大的平面再加工，保证底部留0.15mm,方便下一把刀可以直接精加工工件底部.13. 一般大小的钢料开粗时尽量先使用30R5，较大型的钢料开粗尽量选用63R6或50R5的刀具。14. 钢料精加直角面使用合金刀时Z下刀量1mm，使用刀把时Z下刀量0.5mm.15. 铜公粗加工时,将模胚素材Z正方向加到+5mm,XY方向单边加至+3mm.16. 铜公开粗高度70mm以下选用M16刀具,高度在7085mm之间选用M20刀具,高度在85115mm之间选用M25刀具,超过115mm以上选用直径25R0.8、32R0.8的飞刀把加工.17. 铜公2D外形刀路，高度50mm以下选用M12刀具,高度在5070mm之间选用M16刀具,高度在7085mm之间选用M20刀具, 高度在85115mm之间选用M25刀具超过115mm以上选用直径25R0.8、32R0.8的飞刀把加工.18. 平行式精铣时maximum stepover按