MJZ02-021@基于Mastercam的收音机上壳的模具设计与加工
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机械毕业设计全套
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MJZ02-021@基于Mastercam的收音机上壳的模具设计与加工,机械毕业设计全套
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需说明的是 :电话听筒后盖材料采用 ABS ,缩水率为 5%,模具型腔需要放大为 (1+缩水率 )倍 ,放大比例为 。 1.005 )分型面是一个弧形面 ,测量与装配模具时都不方便因此在分型面两端分别构建辅助平面 、 作为测量与装配的基准面。 2.1 刀具选择 为了提高曲面零件的表面质量和加工效率 ,在数控编程阶段 ,除了合理规划刀具路径外 ,更重要的是合理控制精度 ,减少冗余切削 ,使被加工曲面在各点处的误差和表面粗糙度尽可能相等 ,从而达到提高加工效率的目的。而影响曲面加工精度的因素有很多 ,为了获得较高的加工精度和良好的表面质量 1 MasterCAM 是数控加工自动编程中常用的软件之 一。与其它的 CAD/CAM 软件相比 , MasterCAM 在二维轮 廓、孔加工、粗加工、自动清根和数控程序传输方面具有较强的优势 ;它提供了刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等功能。编程人员只要掌握刀具选择和切削用 确定的基本原则 量 ,设置有关参数 ,编辑好后置处理文件 ,就可以自动生成加工程序并传输至数控机床完成加工。 因此 ,合理地利用 CAD/CAM 软件可以大幅提高机械设 计和加工的工作质量和效率。 启动 的 模块 MasterCAM Mill 电话筒 3D 图形设 计 曲面造型 电话筒下盖型芯造型 挖槽粗加工相关参数设置 等高外形粗加工相交参数设置 曲面平行精加工参数设置 曲面浅平面精加工参数设置 模拟加工 代码输出并进行后处理 NC 图 软件操作流程 1 模具曲面外形的粗加工 ,首先采用挖槽粗加工 , 然后再采用等高外形粗加工 ,以便缩短加工时间、提高效率。 ( )挖槽粗加工 1 由于凸模曲面切削余量较大在主功能区依次单击 Toolpaths/Surface/Rough/Pocket 命令 ,进入 SurfaceRoughPocket 加工模式。在 Selectdrive 的提示 下 ,依次点选 后 ,进入 surfaces All/surface/Done 对话框。在 选项卡 SurfaceRoughPocket ToolParameters 中选取 圆 鼻 刀 。设 定 相 应 的 ,M12 FeedrateSpindle, 等参数后 ,点选 选 Plungerate SurfaceParameters speed ;在 选项卡中 ,设 项卡设置相应参数 RoughPara-meters 为 。选取螺旋下刀模式 ,根 置 ntsMaximumstepdown 0.3mm 据要求设定 中的相应参数。在 Entry-Helix Pocketpa- 选项卡中选择 ,每刀间距 取 rameters HighSpeed Stepover 刀具直径的 。 75% ( )等高外形粗加工 2 在主功能区依次单击 Toolpaths/Surface/Rough/Contour 命令 ,进入 加工模式。在 SurfaceRoughContour Selectdrive 的提示下 ,依次点选 后 ,在 surfaces All/surface/Done Tool 选项卡下选取 圆鼻刀。设定相应的 Parameters M6 Feed , , 等参数后 ,点选 rateSpindlespeedPlungerate Surface 选项卡 ,选中 并点击该按钮。在 Parameters Direction 选项卡中设置相应的参数。 Roughcontourparameters 模具曲面外形的精加工 2.4.2 ,在此首先采用凸模曲 考虑到模具的加工精度要求 面平行精加工 ,然后进行凸模曲面陡斜面精加工来提高 模具的精度要求。操作步骤如下 : )曲面平行精加工 ( 1 在主 功 能 区 依 次 单 击 Toolpaths/Surface/Finish/ 命 令 , 出 现 Parallel/All/Surface/Done SurfaceFinish 对话框 ,这里选用 球头刀 ,设定相应的 , Parallel M3 Feedrate , 等参数后 ,在 ntsSpindlespeedPlungerate Surfaceparameters 选 项 卡 中将 设 为 。 在 Stocktoleave 0 Finishparallel 选项卡中将 定为 。 parameters Max.Stepover 0.2mm ( )曲面浅平面精加工 2 在主功能区 依次单击 Toolpaths/Surface/Finish/Par. 命令 ,出现 eep/All/Surface/Done SurfaceFinishParallel 对话框 ,在此选用 的平铣刀 ,设定相应的 M2 Feed Step , , 等参数 , 设 rateSpindlespeedPlungerate Stocktoleave ;在 选项卡中将 为 0 Finishparallelsteepparameters Max. 定为 。 Stepover 0.2mm ,生成粗加工和精加工刀 完成上述所有参数设 计后 具路径如图 所示。 4 代码输出及模拟加工 2.4.3 NC 在主功能区单击 命令 ;再选择 Operations Operation- 对话框中的 按钮 ,弹出 对话 Manager Post PostProcessing 框 ,选中 ,点击 得到电话筒凸模的数控 SaveNCFile OK ,可按 按钮 ,显示 加工代码。铣削加工程序生成后 Verify ,这样就可模拟加工了。经过计算机模拟加工 , 立体毛坯 可增大实际加工的把握性。通过选择合适的背景、灯光等 手段 ,得到的模拟效果如图 所示。 5 : 电话筒 凸模的数控加工代码如下 % nts2 2 MasterCAM 是集 CAD/ CAM 为一体的应用软件 ,用户可以利用 CAD 模块进行几何图形的绘制 ,然后通过 CAM 模块生成刀具路径 ,经过后处理换成 NC 程序 ,传送至数控机床中进行加工 ,是目前数控加工中倍受欢迎的一种自动编程软件。随着现代机械制造行业的发展 ,模具加工方兴未艾 ,对于复杂的凸凹模具手工编程实现数控加工 ,显然是有一定的难度。利用 MasterCAM 软件中的铣槽加工方法则很容易实现 NC 程序 ,并且通过模拟加 工 ,验证程序的可行性。 3 模拟加工 以上工作完成后 ,我们可以利用 MasterCAM 仿真功能进行模拟加工 ,若不满意可根据需要 ,对加工路径进行重新修改 ,直至满意为止。具体操作如下 :在主菜单下 ,单击 Toolpaths/operations 选项 ,弹出操作管理对话框 ,点击 Verify 按钮即可进 行模拟加工。模拟加工效果如图 8 所示。 MasterCAM 软件虽然能够自动编制加工程序 ,但经后置处理生成的程序必须要进行人工处 理 ,确保无误后 ,方可上机操作。 2 2 凸模外形的粗加工 依次点选 Toolpaths Surface Rough Pock2et ,进入 Surface Rough Pocket 加工模式。在 select2drive and check surface 的提示下 ,依次点选 All Surface Done 后 ,进入 Surface Rough Pocket 参数表。 在 Tool Parameters 中选取 M16 endmill flat 装合金片的粗加工飞刀。选取相应的 Feed rate. Spin2 dle speed. Plunge rate. 等参 数后 ,点选 Surface Pa2 rameters 栏 ,如图 2 所示。 stock to leave on drive 留 0.35mm 作精加工余量。开启 Filter 选项过滤并精 简程式。点选 Prompt for tool center boundary ,以限 制刀具的切削边界。 2 图 2 图 3 所示是 Rough Pocket Parameters 参数 : Max stepdown 为 1 ,每刀下 1mm。走刀方式选取 Parallel 平行走刀方式 ,每刀间距 Stepover 取刀具直 径的 75 % 。选取螺旋下刀模式。 Entry Helix 相关 参数也如图 3 所示。其余参数 Spiral Inside To Out2 side 常用于凹模型腔的加工。 Cut Depth 可限制刀 具加工的高度范围。 2 2 2 完成上述参数设计后 ,生成刀具加工路径。 Backplot 命令可观察刀具的切削路径和各点的铣削 nts情况。使用 Verify 功能 ,画好工件毛胚的尺寸大小 后 ,可观察加工后的实体图。刀具的切削路径和加 工效果如图 4 所示。 2 2 2 3 凸模的精加工 依 次点选 Toolpaths Paths Surface Finish Parallel All Surfaces Done ,出现 Surface Fin2 ish Parallel 参数表。选用 M6 球头刀。 Tool Param2 eters 及 Surface Parameters 这里不重复叙述。不同 之处是将 Stock to leave on drive 加工余量 改为 0。 Finish Parallel Parameters 参数表如图 5 所示。 Max. Stepover 定为 0. 2mm。在 Depth Limits 一栏 输入相应的数值来限制 Z 轴的铣削高度范围。 2 4 凸模的清角加工 Leftover 清角加工是 MasterCAM8. 1 的新增功 能。依次点选 Toolpaths Surface Finish Left2over All Surface Done ,出现 Surface Finish Left2 over 参数表。这里选用 M3 球头刀 ,仍将 Stock To Leave On Drive 设为 0。 Finish Leftover Parameters 参数表如图 6 所示。最大横向步距量 Max. stepover 取 0.5mm ,三维环绕距离 Overlap Dist 取 2mm。三 维环绕分辨率 Collapse Resolution 取 80 %。 2 清角加工完成后 ,若交线间余量仍嫌过大 ,可换 半径小的球头刀作进一步的清角。凸模型芯和支撑 体之间的未清角部分可用 Surface Finish Contour 等 高外形加工模式 ,使用平底刀进行清角。这时务必 Depth Limits 限制刀具的 加工深度 ,以缩短加工时 间。 2 以上的刀具路径经 Backplot 模拟检验后 ,用 Verify 功能观察加工后的实体图 ,用 Post 命令进行 后置处理。生成针对特定机床的加工程序 ,分别输 入到机床的控制系统中进行加工。因模具型芯的加 工生产属于单件生产 ,可将以上加工程序分开执行。 用人工手动换刀 ,对好刀后 ,分别输入 X、 Y、 Z 轴的 位置补偿 ,最终加工出合格的模具型芯。 2 现代化模具生产中 ,用功能强大的 CAD/ CAM nts软件如 Pro2E、 UG、 MasterCAM 等先进行 CAD 设 计 ,做出产品的 3D 图后 ,再根据零件及模具的特点 拟定数控加工工艺 ,进行每一步的编程 ,确定具体的 加工方式及加工参数 ,生成刀具路径。进行刀
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