《冲压模具CAD、CAE、CAM综合实训》课件-项目七：拉延凸模CAM数控加工

手柄盖板拉延凸模加工工艺编制Comprehensivetrainingofpresstool冲压模具CAD/CAE/CAM综合实训（含劳动教育）PRESSTOOL任务目标完成如图所示“手柄盖板拉延凸模”零件数控加工工艺分析与工艺文件的编制，毛坯已精铣六面，尺寸为70mm*60mm*85mm，材料为45钢。contents目录01手柄盖板拉延凸模加工工艺分析03手柄盖板拉延凸模加工工艺方案02定位基准分析04手柄盖板拉延凸模加工刀具选择05手柄盖板拉延凸模数控加工工艺卡片手柄盖板拉延凸模加工工艺分析0101手柄盖板拉延凸模加工工艺分析手柄盖板拉延凸模结构的分析

如图所示，手柄盖板拉延凸模底部是固定端，形状比较简单，凸模顶部是工作部分，型面质量和精度要求较高。因此，从精度要求上考虑，定位和工序安排比较关键。为了加工精度和型面质量，根据毛坯质量，采用两次定位装夹加工完成，按照基面先行、先主后次、先近后远、先里后外、先粗后精的原则一次划分工序加工。01手柄盖板拉延凸模加工工艺分析精度分析手柄盖板拉延凸模型面的精度要求较高，型面表面粗糙度要求也比较高，达到了Ra=1.6μm，根据精度要求，需要有加工余量的确定，正确确定加工余量，是完成加工要求的重要任务之一。01手柄盖板拉延凸模加工工艺分析加工余量的确定

为了保证凸模型面的精度及表面粗糙度，需正确确定加工余量，加工余量确定的依据如下:①对最后的加工工序，加工余量应达到图纸上所规定的表面粗糙度和精度要求；②考虑加工方法、设备的刚性以及零件可能发生的变形;③考虑零件热处理时引起的变形;④考虑被加工零件的大小，零件愈大，由于切削力、内应力引起的变形也会增加，因此要求加工余量也相应地大--些。定位基准分析02

定位基准是工件在装夹定位时所依据的基准。因提供的凸模毛坯已精铣六面，所以首先以毛坯件的顶面为基准定位，将手柄盖板拉延凸模底面的螺钉孔和销孔铣削出来，再以底面作为定位基准面，以前后两面作为夹持面，来加工凸模的型面，并达到凸模的尺寸、精度和表面粗糙度的要求。02定位基准分析手柄盖板拉延凸模加工工艺方案0303手柄盖板拉延凸模加工工艺方案孔加工先钻孔，再绞孔完成加工达到要求。型面加工

翻面，以底面作为基准，粗铣凸模型面轮廓，再进行型面二次开粗，最后精铣型面，采用粗加工→半精加工→精加工的方案来完成型面加工。03手柄盖板拉延凸模加工工艺方案因此手柄盖板拉延凸模加工工艺方案为：

底面钻孔→底面绞孔→翻面粗铣凸模型面→凸模型面半精加工（二次开粗）→平面精加工→型面精加工→凸模型面侧壁精加工。

加工时采用同一把刀开粗，按其深度分层粗加工，采用同一把刀精加工，减少换刀时间和刀具误差。手柄盖板拉延凸模加工刀具选择0404手柄盖板拉延凸模加工刀具选择12根据机床主轴接口（BT、HSK、NT和Capto等）选取刀柄形式。根据凸模铣削策略及工步的大小选取面铣刀、圆鼻刀、球刀、整体合金铣刀、倒角刀和钻孔刀等刀具结构。加工刀具选择考虑的因素如下：04手柄盖板拉延凸模加工刀具选择3根据手柄盖板拉延凸模结构及大小，分析凸模型面、凸模拐角和R角大小，确定最小刀具和最大刀具，二次开粗使用的第二把刀具的直径为首次切削开粗刀具直径的1/2，三次开粗所用的第三把刀具直径为第二把的1/2，以此类推，将凸模型面及凸模拐角处的材料清理干净。04手柄盖板拉延凸模加工刀具选择54精加工策略：利用高速精加工，刀具根据加工的复杂程度选用圆鼻刀或球刀。清角加工：垂直或水平拐角处的清角结合垂直或水平R角来选取清角刀具。04手柄盖板拉延凸模加工刀具选择手柄盖板拉延凸模加工刀具如下表所示：序号刀具号刀具名称刀具直径刀角半径刀具长度刀刃长度1T01中心钻A3030102T02钻头6.8050303T03钻头7.8050304T04铰刀805030翻面

5T05飞刀160.875506T06球头刀427550手柄盖板拉延凸模数控加工工艺卡片0505手柄盖板拉延凸模数控加工工艺卡片手柄盖板拉延凸模数控加工工艺卡如下所示：数控加工工艺卡零件名称手柄盖板拉延凸模材料45#毛坯种类精料毛坯外型尺寸70X60X85序号加工方式加工部位刀具名称刀具直径刀角半径刀具长度刀刃长度主轴转速

（rpm/min）进给速度

（mm/min）切削深度（mm）加工余量（mm）1中心钻中心定位孔中心钻A30301010050402啄钻螺纹孔钻头6.805030150080503啄钻定位孔钻头7.805030150080504铰孔定位孔铰刀805030100202005翻面加工

05手柄盖板拉延凸模数控加工工艺卡片手柄盖板拉延凸模数控加工工艺卡如下所示：数控加工工艺卡零件名称手柄盖板拉延凸模材料45#毛坯种类精料毛坯外型尺寸70X60X85序号加工方式加工部位刀具名称刀具直径刀角半径刀具长度刀刃长度主轴转速

（rpm/min）进给速度

（mm/min）切削深度（mm）加工余量（mm）6型腔铣型面开粗飞刀160.87550550040000.8底0.1壁0.257深度轮廓铣型面二次开粗D8807550600040000.4底0.04壁0.048型腔铣侧壁精加工D880755050006000.1底0壁09深度轮廓铣型面陡峭区域精加工球头刀425530600040000.065010区域轮廓铣型面平缓区域精加工球头刀4255301500030000.40手柄盖板拉延凸模粗加工程序编制PRESSTOOLComprehensivetrainingofpresstool冲压模具CAD/CAE/CAM综合实训（含劳动教育）任务目标完成如图所示手柄盖板拉延凸模零件上端工作型面的粗加工，毛坯已精铣六面，尺寸为70mm*60mm*85mm，材料为45钢。contents目录01创建手柄盖板拉延凸模粗加工刀具03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序02创建几何体04任务实施创建手柄盖板拉延凸模粗加工刀具01粗加工刀具01创建手柄盖板拉延凸模粗加工刀具刀具子类型：

MILL（飞刀）；名称：T05-D16。指定刀具参数：直径：16；下半径：0.8；长度：120；刀刃长度：30；刀具号：5。型面二次开粗刀具01创建手柄盖板拉延凸模粗加工刀具型面二次开粗刀具采用之前创建好的T04-D8刀具；刀具参数：直径：8；下半径：0；长度：50；刀刃长度：30；刀具号：4。创建几何体0202创建几何体手柄盖板拉延凸模的底部和型面需要分别进行加工，因而要分别创建两面的坐标系几何体与工件几何体。手柄盖板拉延凸模型面坐标系几何体创建：类型：坐标系；位置：默认；名称：MCS-1；安全设置：自动平面；安全距离：50，创建好的手柄盖板拉延凸模型面坐标系几何体如图所示。02创建几何体手柄盖板拉延凸模型面工件几何体创建：类型：工件；位置：MCS-1；名称：WORKPIECE_2；指定部件：选择手柄盖板拉延凸模实体；指定毛坯类型:包容块，连续点击“确定”完成几何体“WORKPIECE_2”的创建，创建好的工件几何体如图所示。创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序03手柄盖板拉延凸模型面型腔铣开粗加工工序创建03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序型腔铣加工是一种等高逐层加工，系统按照零件在不同深度的截面形状计算各层的刀路轨迹。型腔铣工序可以选择不同的切削模式，其中平行切削与环绕切削方式主要用于粗加工，轮廓铣削主要用于精加工。03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序指定工序类型为“mill_contour”，设置工序子类型为“型腔铣”；刀具选择“T05-D16R0.8”。几何体选择“WORKPIECE_2”，如图所示。手柄盖板拉延凸模型面型腔铣开粗加工工序创建03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序指定部件：手柄盖板拉延凸模实体；指定毛坯：包容块；指定切削区域：手柄盖板拉延凸模型面部分，如图中深绿色所示。手柄盖板拉延凸模型面型腔铣开粗加工工序创建03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序刀轨参数设置：手柄盖板拉延凸模型面型腔铣开粗加工工序创建切削模式为“跟随周边”；步距为“刀具平直百分比”，80%；公共每刀切削深度为“恒定”，最大距离为“0.8”

。03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序切削层参数设置如图所示。手柄盖板拉延凸模型面型腔铣开粗加工工序创建03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序切削参数设置：手柄盖板拉延凸模型面型腔铣开粗加工工序创建切削顺序：“深度优先”；“余量”参数：部件侧面余量为“0.25”，部件底面余量为“0.1”。03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序非切削移动参数设置：手柄盖板拉延凸模型面型腔铣开粗加工工序创建进刀参数：封闭区域进刀类型：与开放区域相同；开放区域参数设置如图所示；退刀参数：退刀参数与进刀相同。03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序设置进给和速度参数：手柄盖板拉延凸模型面型腔铣开粗加工工序创建主轴转速：5500；切削进给：4000单击生成刀轨即可生成如图所示的手柄盖板拉延凸模型面型腔铣开粗加工刀轨。手柄盖板拉延凸模型面深度轮廓二次开粗加工工序创建03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序指定工序类型为“mill_contour”，“设置工序子类型为“深度轮廓加工”；刀具选择“D8”，几何体选择“WORKPIECE_2”，如图所示。手柄盖板拉延凸模型面深度轮廓二次开粗加工工序创建03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序指定部件：手柄盖板拉延凸模实体；指定切削区域：手柄盖板拉延凸模型面部分，如图中深绿色所示。手柄盖板拉延凸模型面深度轮廓二次开粗加工工序创建03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序刀轨参数设置：陡峭空间范围；无公共每刀切削深度为“恒定”，最大距离为“0.4”。手柄盖板拉延凸模型面深度轮廓二次开粗加工工序创建03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序切削层设置为“最优化”，其他参数如图所示。手柄盖板拉延凸模型面深度轮廓二次开粗加工工序创建03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序切削参数设置：策略：切削方向为“混合”，切削顺序为“始终深度优先”；“余量”参数：部件侧面余量为“0.04”，部件底面余量为“0.04”。手柄盖板拉延凸模型面深度轮廓二次开粗加工工序创建03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序非切削移动参数设置：进刀参数：封闭区域进刀类型：与开放区域相同；开放区域参数设置如图所示；退刀参数：退刀参数与进刀相同。手柄盖板拉延凸模型面深度轮廓二次开粗加工工序创建03创建手柄盖板拉延凸模粗加工工序设置进给和速度参数：主轴转速：6000；切削进给：4000；单击生成刀轨即可生成手柄盖板拉延凸模型面深度轮廓二次开粗加工刀轨。任务实施0404任务实施完成如图所示手柄盖板拉延凸模零件型面的开粗加工。手柄盖板拉延凸模精加工程序编制PRESSTOOLComprehensivetrainingofpresstool冲压模具CAD/CAE/CAM综合实训（含劳动教育）任务目标完成如图所示的手柄盖板拉延凸模零件上端工作型面的精加工，毛坯已精铣六面，尺寸为70mm*60mm*85mm，材料为45钢。contents目录01手柄盖板拉延凸模精加工策略03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序02创建手柄盖板拉延凸模精加工刀具04任务实施手柄盖板拉延凸模精加工策略0101手柄盖板拉延凸模精加工策略手柄盖板拉延凸模零件较为复杂，需要分区域进行精加工，将零件的峭壁面和浅面区域划分，因此精加工策略包括中间侧壁精加工、型面陡峭部分深度轮廓精加工，型面平缓部分区域轮廓精加工，如图所示的深绿色部分。几何体创建已在粗加工时完成，精加工无需创建。创建手柄盖板拉延凸模精加工刀具0202创建手柄盖板拉延凸模精加工刀具手柄盖板拉延凸模精加工需要D8（端铣刀）和D4R2（球刀）两把刀具，其中前一把刀具已在粗加工时创建了，现需创建D4R2（球刀）。打开创建刀具对话框，设置参数如下：刀具子类型：MILL；名称：T06-D4R2。指定刀具参数：直径：4；下半径：2；长度：55；刀刃长度：30；刀具号：6。02创建手柄盖板拉延凸模精加工刀具创建手柄盖板拉延凸模精加工工序0303创建手柄盖板拉延凸模精加工工序手柄盖板拉延凸模中间侧壁精加工采用型腔铣中的轮廓加工，与开粗加工一样设置工序类型为“mill_contour”，设置工序子类型为“型腔铣”；刀具选择“T04-D8“；几何体选择“WORKPIECE_2”。中间侧壁精加工03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序中间侧壁精加工指定部件：手柄盖板拉延凸模实体；指定毛坯：包容块；指定切削区域：手柄盖板拉延凸模中间部分，如图中深绿色所示。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序中间侧壁精加工刀轨参数设置：方法为“MILL_FINISH。“切削模式为“轮廓”；步距为“刀具平直百分比”，10%；公共每刀切削深度为“恒定”，最大距离为“0.1”。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序中间侧壁精加工切削层参数设置如图所示。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序中间侧壁精加工非切削移动参数设置：进刀参数：封闭区域进刀类型：与开放区域相同；开放区域参数设置如图所示；退刀参数：退刀参数与进刀相同。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序中间侧壁精加工设置进给和速度参数：主轴转速：5000；切削进给：600；单击生成刀轨即可生成手柄盖板拉延凸模中间侧壁精加工刀轨。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面陡峭部分深度轮廓精加工指定工序类型为“mill_contour”，“设置工序子类型为“深度轮廓加工”；刀具选择“T06-D4R2（球刀）”，几何体选择“WORKPIECE_2”，方法选择“MILL_FINISH”，如图所示。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面陡峭部分深度轮廓精加工指定部件：手柄盖板拉延凸模实体；指定切削区域：手柄盖板拉延凸模型面部分，如图中深绿色所示。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面陡峭部分深度轮廓精加工刀轨参数设置：陡峭空间范围；仅陡峭的，角度设置为25°公共每刀切削深度为“恒定”，最大距离为“0.065”。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面陡峭部分深度轮廓精加工切削层设置为“最优化”，其他参数如图所示。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面陡峭部分深度轮廓精加工切削参数设置：策略：切削方向为“混合”，切削顺序为“始终深度优先”；“余量”参数：部件侧面余量和底面余量为“0”。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面陡峭部分深度轮廓精加工非切削移动参数设置：进刀参数：封闭区域进刀类型：与开放区域相同；开放区域参数设置如图所示；退刀参数：退刀参数与进刀相同。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面陡峭部分深度轮廓精加工设置进给和速度参数：主轴转速：6000；切削进给：4000单击生成刀轨即可生成如图所示的手柄盖板拉延凸模型面陡峭部分深度轮廓精加工刀轨。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面平缓部分区域轮廓精加工区域轮廓铣削创建的刀轨可靠性好，可适应绝大部分的曲面精加工要求，是最常用的一种精加工工序方式，手柄盖板拉延凸模型面平缓部分精加工采用型腔铣中的区域轮廓加工完成。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面平缓部分区域轮廓精加工设置工序类型为“mill_contour”；设置工序子类型为“区域轮廓铣”；刀具选择“T06-D4R2”；几何体选择“WORKPIECE_2”；方法选择“MILL_FINISH”，如图所示。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面平缓部分区域轮廓精加工指定部件：手柄盖板拉延凸模实体；指定切削区域：手柄盖板拉延凸模型面部分，如图中深绿色所示。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面平缓部分区域轮廓精加工区域铣削驱动方法设置：陡峭空间范围；方法为“非陡峭的”，角度设置为30°步距为“恒定”，最大距离为“0.4”，其他参数设置如图所示。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面平缓部分区域轮廓精加工切削参数设置：策略：切削方向为“顺铣”；“余量”参数：部件侧面余量和底面余量为“0”。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面平缓部分区域轮廓精加工非切削移动参数设置：进刀参数：开放区域参数设置如图所示；退刀参数：退刀参数与进刀相同。03创建手柄盖板拉延凸模精加工工序型面平缓部分区域轮廓精加工设置进给和速度参数：主轴转速：15000；切削进给：3000；单击生成刀轨即可生成如图所示的手柄盖板拉延凸模型面平缓部分深度区域轮廓精加工刀轨。任务实施0404任务实施完成手柄盖板拉延凸模零件的精加工。手柄盖板拉延凸模钻孔加工程序编制PRESSTOOLComprehensivetrainingofpresstool冲压模具CAD/CAE/CAM综合实训（含劳动教育）任务目标完成如图所示手柄盖板拉延凸模零件底面孔的加工，毛坯已精铣六面，尺寸为70mm*60mm*85mm，材料为45钢。contents目录01中心定位孔工序创建03销孔底孔工序创建02螺纹底孔工序创建04销孔铰孔工序创建05任务实施中心定位孔工序创建0101中心定位孔工序创建指定工序类型为“drill“，设置工序子类型为“定心钻”；刀具选择“A3（钻刀)“，几何体选择“WORKPIECE_1”，如图所示。指定孔：选择手柄盖板拉延凸模安装面上的所有孔；指定顶面：选择手柄盖板拉延凸模安装平面，如图所示。01中心定位孔工序创建设置如图所示的循环参数：Depth-刀肩深度：4；进给率（MMPM）：50；

Step：4；RTRCTO：4。01中心定位孔工序创建刀轨设置中的避让设置：设置安全平面高度为“20”，如图所示。01中心定位孔工序创建设置如图所示的进给和速度：主轴转速：100；切削进给：50；单击生成刀轨即可生成手柄盖板拉延凸模中心定位孔加工刀轨。01中心定位孔工序创建螺纹底孔工序创建02指定工序类型为“drill”，设置工序子类型为“标准钻、啄钻”；刀具选择“D6.8（钻刀）”，几何体选择“WORKPIECE_1”，如图所示。02螺纹底孔工序创建指定孔：选择手柄盖板拉延凸模安装面上的4个螺纹底孔；指定顶面：选择手柄盖板拉延凸模安装平面，如图所示。02螺纹底孔工序创建设置如图所示的循环参数：Depth-刀肩深度：25；进给率（MMPM）：50；

Step：5；RTRCTO：自动。02螺纹底孔工序创建刀轨设置中的避让设置：设置安全平面高度为“20”，如图所示。02螺纹底孔工序创建设置如图所示的进给和速度：主轴转速：100；切削进给：50；单击生成刀轨即可生成手柄盖板拉延凸模螺纹底孔加工刀轨。02螺纹底孔工序创建销孔底孔工序创建03复制螺纹底孔加工刀轨，修改刀具为“D7.8(钻刀)“；指定孔：重新选择手柄盖板拉延凸模安装面上的2个销孔。03销孔底孔工序创建循环参数、避让设置、进给和速度参数设置不变；单击生成刀轨即可生成如图所示的手柄盖板拉延凸模销孔底孔加工刀轨。03销孔底孔工序创建销孔铰孔工序创建04指定工序类型为“drill“，设置工序子类型为“铰”；刀具选择“D8(铰刀)“，几何体选择“WORKPIECE_1”，如图所示。04销孔铰孔工序创建指定孔：与销孔底孔工序中孔的指定一致；指定顶面：与销孔底孔工序中顶面的指定一致。04销孔铰孔工序创建设置如图所示铰孔的循环参数：Depth-刀肩深度：10；进给率（MMPM）：20；

RTRCTO：5。04销孔铰孔工序创建设置如图所示的进给和速度：主轴转速：100；切削进给：50；单击生成刀轨即可生成手柄盖板拉延凸模销孔铰孔加工刀轨。04销孔铰孔工序创建任务实施0505任务实施完成如图所示手柄盖板拉延凸模零件底面孔的加工。手柄盖板拉延凸模钻孔加工刀具和几何体创建PRESSTOOLComprehensivetrainingofpresstool冲压模具CAD/CAE/CAM综合实训（含劳动教育）任务目标完成如图所示手柄盖板拉延凸模零件底面孔的刀具和几何体创建，毛坯已精铣六面，尺寸为70mm*60mm*85mm，材料为45钢。contents目录01钻孔加工03创建几何体02创建刀具04任务实施钻孔加工0101钻孔加工NX的钻孔加工可以创建钻孔、攻螺纹、镗孔、平底扩孔和扩孔等工序的刀轨。进入加工环境，CAM设置选择“drill”再进行初始化，也可以在创建刀具、创建几何体或者创建工序时选择类型为“drill”调用钻孔加工的相应模板。创建刀具0202创建刀具创建刀具注意事项创