基于UG CAM的电视机前壳喇叭网铜电极的数控加工

模具工业 2 0 1 5 年第4 1 卷第6 期 6 7 基 于 U G C A M 的 电 视 机 前 壳 喇 叭 网 铜 电极 的 数 控 加 工 周建安 深圳职业技术学院 机电工程学院 广东 深圳5 1 8 0 5 5 摘要 分析了电视机前壳喇叭 网铜电极的数控加工工艺 制定了基于U G C A M的数控加工工艺方案 并介绍 了U G C A M数控孔群加 工的基本 流程和方法 提 出了U G C A M孔群加工的优化 方法 运 用 U G C A M的制造模块进行数控编程 获得了加工程序的三维刀具轨迹及最终的三维模拟效果图 关键词 电极 模具 数控编程 孔群 刀具轨迹 中图分类号 T G 6 6 T P 3 9 1 7 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 2 1 6 8 2 0 1 5 0 6 0 0 6 7 0 4 UG CAM b a s e d NC ma c h i n i n g f o r Cu e l e c t r o d e f a c i n g h o r n n e t o f TV f r o n t s h e l l ZHOU J i a n a n S c h o o l o f Me c h a n i c a l a n d E l e c t r i c al E n g i n e e r i n g S h e n z h e n P o l y t e c h n i c S h e n z h e n G u a n g d o n g 5 1 8 0 5 5 C h i n a Ab s t r a c t T h e NC ma c hin i n g p r o c e s s f o r t he C u e l e c t r o d e f a c i n g h o r n n e t o f a T V f r o n t s h e H W3 S a naly z e d a n d th e NC p r oc e s s s c he me wa s for mu l a t e d bas e d on UG CAM Th e m a i n pr o c e d ur e s a nd m e t ho d s f o r NC m a c h i n i ng ho l e s g r o u p we r e p r e s e n t e d an d th e o p t i mi z a t i o n me t hod Was p r op os e d A 3 D t o o l pa th an d t he fin al s i mu l a t i on fig u r e we r e o b t mn e d by the u s e o f NC pr o gr a m ming wi m UG CAM man uf a c t u r e mod u l e Ke y wo r d s e l e c t r o de mo ul d NC p r og r a mmi ng h ol e s g r ou p t o ol pa th 1 引 言 喇叭 网是电视机前壳两边的网状结构 主要是 防尘 防水 保 护 电视机 喇叭 因为喇 叭 网孔 比较 小 数量多且密 成型此处的模具零件 的加工是难 点之一 通常在数控铣床上完成成型喇叭网处的 模具零件表面加工之后 在 电火花机床上使用铜 电 极对 该部位进行放 电加工 成型喇叭 网模具零件 的表面质量 加工精度完全取决于铜 电极的质量及 放 电加工 现 以一款电视机的喇叭网铜 电极为例 研究其数控加工工艺及数控编程方法 收稿 日期 2 0 1 5 一 O 1 一 l 2 作者简介 周建安 1 9 7 3 一 男 汉族 江西永新人 副教授 主要 研究方向为模具 C A D C A M 2 工艺分析 喇 叭网铜 电极结构如 图 1 所示 装夹三维结构 如图2 所示 顶面具有一定坡度 两侧为R 2 m m的圆 角 共有规则排列的小孔 9 1 4 1 个 长度方 向有 2 7 7 个 宽度方向2 2 个 孔群 小孔直径为 1 m m 斜 度为 7 深度为 1 8mm 铜 电极所用材料为普通紫铜 是一种在纯铜当 中添加少量 改善切削性能的铅 硫等杂质元素 的材 料 具有优异 的导电性 能和加工性 能 在放 电加工 时 自身产生热量较少 损耗也小 电极底部有4个 均匀分布的螺钉孔 将 电极固定在装夹 体上 材料 为 4 5 钢 通过装夹体进 一步将其 固定在 数控铣床 或加工中心 的工作台上 电极 的加工分为外形加工和孔群加工 外形的 参考文献 1 杨志勇 整车检具铸铝车门模拟块加工工艺研究 J 模具 工业 2 0 1 2 3 8 1 0 6 1 6 3 2 姚兴军 基于通用C A D平台的检具设计方法 J 机械设计 与研究 2 0 0 5 2 1 3 6 2 6 4 3 孙志文 魏利平 刘可佳 等 太阳能电动车碳纤维车身模 具研制 J 模具工业 2 0 1 3 3 9 6 7 1 0 工业 2 o 1 5 4 1 卷第6 期 4孔群加 工 孔群加 工是此 电极加工 的难点 加工原理 为 刀具快速移动到加 工孔位之上 最小安全距 离位置 处 接着 以切削速度切入零件并到达指定深度 以 退刀速度退 回 完成一个孔加工 重复此过程 直至 完成所有孔的加工 喇叭网铜电极具有大量规则排列网孔的孔群 孔群 的加 工 占用整 个加 工时间的 3 4 左右 涉及到 刀具 的频繁换位 路径优化对减少刀具空走行程 提高加工效率有很大的影响 因此孔群的加工路 径优化是该电极加工的关键 孔群加工的流程如图3 所示 事 誊剑 堡 好的 刀 具 加 工方 法 几 何 体为 父 节 点 创 建 孔 群 撕 工操 选取待加工孔群 优化孔 群排 列顺序 设 置 L b D I参数 生成刀轨 模拟刀轨 输 出N C代码 图3 孔群加工流程 电极 6 9 电极上的孔群分布较规律 可以采用正交路径 方法使其运动路径最短 正交路径法又可分为 向 优先路径法和j 向优先路径法2 种 下面 以 向优 先路z 10 研究其应用方法 在待加工零件平面建立平面直角坐标系 使孔 群中各个孔的中心点连线和 轴或j 轴平行 按照 孔的中心点的 坐标值 由小到大的顺序 引导刀具对 第一行孔进行加工 当在 方向走到尽头时 开始按 照孔 的中心点的 j 坐标值 由小到大的顺序引导刀具 走到下一行 再按照 坐标值由大到小的顺序对第 二行的孔进行加工 当走到 方向另一端的尽头时 再按照 y 坐标值由小到大的顺序引导刀具到下一 行 再按照 坐标值 由小到大的顺序引导刀具加工 如此反复 直到加工完孔群当中所有的孔 加工路 线示意图如 图4 所示 图4