10-2方形冲压模的建模与加工

ByYushen基于中望3D与中望CAD的CADCAM技术项目十CAM技术任务一仿形轴建模与加工任务二方形冲压模的建模与加工项目十CAM技术知识目标：1.进一步熟练掌握加工系统组成；2.熟练掌握常用2轴和3轴铣削方法；3.了解粗加工、半精加工、精加工的参数知识；能力目标：4.能够结合工件特点建立加工系统（几何体、坯料、坐标、安全高度、刀具、设备）；5.能够对常用零件进行螺旋、轮廓、偏移、钻孔、平行铣、等高线切削等操作；6.能够结合数控机床操作将工序整理输出合适的数控程序；素质目标：7.通过铣削刀轨调试，培养工匠精神；8.通过对铣削刀轨的分析，培养严谨工作作风。任务目标ByYushen01任务导入瑞尔鑫公司研发团队在研发某产品过程中，需要如图10-2-1所示方形冲压模具，45Cr钢材质，单件。图10-2--1方形冲压模具ByYushen02任务分析由于是单件生产，精度适中，车间计划用数控铣床加工，考虑到表面质量要求，拟用粗加工半精加工和精加工完成。具体工步为左右两面、定位槽、型腔开粗；孔系和倒角表面质量Ra6.3，用半精加工就可以达到，中央球凸相当于二次开粗；其余Ra1.6的面和球面均需精加工。刀具、转速等如表10-2-1。工步刀具刀具号主轴转速（r/min）进给速度(mm/min)备注粗加工轮廓切削-圆角立铣刀D10R021000250

螺旋切削-左面立铣刀D10R021000250

螺旋切削-右面立铣刀D10R021000250

轮廓切削-定位槽立铣刀D8R051000250

二维偏移粗加工-型腔立铣刀D5R011000250

半精加工中心钻1中心钻61000250

普通钻1麻花钻D572000150

轮廓切削-沉孔立铣刀D5R012000150

平行铣削粗加工-球球头刀D5R242000150

倒角切削1倒角刀82000150

精加工螺旋切削-左面立铣刀D10R023000150

螺旋切削-右面立铣刀D10R023000150

轮廓切削-定位槽立铣刀D8R053000150

螺旋切削-型腔立铣刀D5R013000150

等高线切削-球球头刀D2R133000150

表10-2-1工步表ByYushen03任务步骤绘制模型加工系统粗加工.半精加工精加工输出程序绘制模型03任务步骤模具建模：按图10-2-1所示建立方形冲压模模型。主要使用区域拉伸

03任务步骤加工系统a.加工方案界面：单击DV工具【加工方案

】，弹出【选择模板】对话框，选取【MillTemplate】（铣削模板），【确认】进入加工方案界面。

03任务步骤b.添加坯料：单击【加工系统>】，如图所示设置，立方体坯料，六面余量均为0。坯料要求表面粗糙度均为Ra3.2，且尺寸公差、形位公差均符合相关国家标准要求。隐藏坯料。加工系统03任务步骤加工系统c.建立工件坐标：单击【加工系统>】，弹出【坐标】对话框：安全高度设为30；单击，在【插入基准平面】对话框中直接选取【CSYS-XY】；【偏移】栏选取目标点，在【目标点】对话框中选取模型顶面上的点，即建立了一个原点为最高处中心点的【坐标1】。右击管理器【坐标1】，单击【设置/取消激活】，即显示，表示激活当前坐标。03任务步骤加工系统

d.创建刀具：单击【加工系统>】，弹出【创建刀具】对话框，光标静置于各图标上，即显示图标的意义，如图所示为创建立铣刀D5R0。创建如表所示8把刀：D为刀体直径，R为半径；中心钻如10-1-1，其余所有参数为缺省设置。注意：在中设置刀位号，刀位号是程序调用刀具的唯一标识，不能漏填或错填；通过管理器管理刀具。03任务步骤加工系统e.创建设备：单击【加工系统>】，弹出【设备管理器】对话框，单击，在列表中输入设备名，设置如图，确认。通过管理器对加工系统的几何体、坯料、坐标、安全高度、刀具、设备进行管理。03任务步骤粗加工a.轮廓切削-圆角(添加轮廓)：单击【2轴铣削>二维轮廓>】：添加【轮廓切削1】工序，弹出【轮廓切削1】对话框：特征栏点【添加】：在【选择特征】对话框选择零件和坯料，【确定】；继续【添加】：在【选择特征】对话框点【新建】，在对话框中双击【轮廓】，在【轮廓】对话框中【曲线】类型下选取4条圆角弧，弹出【轮廓特征】对话框，【确认】，添加【零件：轮廓1】。03任务步骤粗加工b.轮廓切削-圆角(刀轨调整)：刀具选择【D10R0】，单击【计算】，刀轨显示如图；刀轨错误，继续调整参数：【限制参数】单击【顶部】，捕捉最顶面上的点，单击【底部】，捕捉最底面上的点；【公差和步距】余量均为0，下切步距为2；【刀轨设置】切削顺序：【区域优先】；加工侧：【右，外侧】；03任务步骤粗加工b.轮廓切削-圆角(刀轨调整)：慢进刀：，长度、半径均为6.5（退刀同）单击【计算】，显示如图，刀轨正确。注意：一般地，设置好主要参数（坐标、特征、刀具与速度进给）即可计算刀轨，根据刀轨显示状态再进行参数调整。双击管理器工序前的图标，可显示和隐藏刀轨，双击可重新编辑参数。03任务步骤粗加工c.插入草图：单击【加工系统>草图>】：平面选左侧大平面，进入草图界面，分别绘制连接定位槽封口的两直线，完成后如图所示。03任务步骤d.螺旋切削-左面(添加轮廓)：单击【2轴铣削>二维内腔>】：添加【螺旋切削1】工序，弹出【螺旋切削1】对话框：特征栏点【添加】：在【选择特征】对话框选择零件和坯料，【确定】；继续【添加】：在【选择特征】对话框点【新建】，双击【轮廓】，【轮廓】对话框选择如图所示，；【轮廓特征】对话框：闭合；【轮廓成员】栏设置除与中部凸起相交的两直线外的所有轮廓刀具位置为【越过边界】。【确定】完成【零件：轮廓2】的添加。刀具选择【D10R0】，单击【计算】，观察刀轨，继续编辑参数；粗加工03任务步骤e.螺旋切削-左面(调整参数)：【限制参数】单击【顶部】，捕捉最顶面上的点，单击【底部】，捕捉加工面上的点；【公差和步距】余量均为0.2，下切步距为2；【刀轨设置】逆铣、逐步向外；【连接与进退刀】手动、线性（数值缺省）单击【计算】，显示如图，刀轨正确。粗加工03任务步骤粗加工f.螺旋切削-右面：选择工序【螺旋切削1】；单击【刀轨编辑>转换>

】，弹出【镜像刀轨】对话框，选择YZ面，即得到【变换矩阵1，属于螺旋切削1】。03任务步骤粗加工g.轮廓切削-定位槽：参数设置参照圆角；慢进刀：，长度1为5，长度2为0，复制到退刀。03任务步骤粗加工h.二维偏移-型腔：单击【3轴快速铣削>粗加工>

】，特征添加零件和坯料后，再新建限制特征，如图所示；参数见表10-2-1，余量为0.2，下切0.5，螺线进刀，进刀半径80%刀具半径。03任务步骤粗加工i.粗加工工序整理：右击管理器，【插入工序文件夹】，命名为【粗加工】；右击工序名将工序重新命名如下，并拖动到文件夹；右击【粗加工】，【实体仿真】，结果如图所示。03任务步骤半精加工a.中心钻、普通孔：单击【钻孔>钻孔>中心钻】：特征选择零件和坯料；参数见表10-2-1，深度为4。单击【钻孔>钻孔>普通钻】：特征选择零件和坯料外；继续依次单击[添加－新建－曲面]，选取4个孔的圆柱面；其余参数见表10-2-1。03任务步骤半精加工b.轮廓切削-沉孔：单击【2轴铣削>二维轮廓>轮廓】：特征选择零件和坯料外；继续依次单击[添加－新建－曲面]，选取4个沉孔圆；其余参数见表10-2-1。余量为0，下切步距1，逆铣，区域优先，内侧，仅清边，长度为5。03任务步骤半精加工c.平行铣削－球：单击【3轴铣削>粗加工>

】：特征选择零件和坯料外；继续依次单击[添加－新建－轮廓－曲线]，选取球面圆角线，在【轮廓特征】中设置【限制】、【越过边界】；刀具和速度见表10-2-1。余量为0.2，下切步距0.5，区域优先，逆铣；进刀：沿刀轨斜向，角度2，高度5；退刀：空03任务步骤半精加工d.倒角切削：单击【2轴铣削>转角切除>】：特征依次单击[添加－新建－倒角－曲线]，选取内侧倒角线，在【倒角特征】中【添加倒角】，选中外侧倒角线；刀具和速度见表10-2-1。注意：倒角特征应选中倒角形成的Z轴较低的那条线。如图所示。03任务步骤半精加工e.半精加工工序整理：管理器整理精加工工序如下：半精加工实体仿真结果如右图所示。03任务步骤精加工a.左面/右面/定位槽：管理器建立【精加工】工序文件夹；【重复】【螺旋切削－左面】，将生成的【螺旋切削1】拖到【精加工】文件夹；改名为【螺旋切削－左面1】，双击编辑参数：余量0，下切类型【底面】。同样操作【重复】【螺旋切削－右面】得到【螺旋切削－右面1】；【重复】【轮廓切削－定位槽】得到【轮廓切削－定位槽1】（余量0，下切类型【底面】）。03任务步骤精加工b.螺旋切削-型腔：单击【2轴铣削>二维内腔>螺旋】：特征选择零件和坯料外；继续依次单击[添加－新建－面]，选取中部底部平面；刀具和速度见表10-2-1。余量为0，下切类型【底面】。03任务步骤精加工c.等高线切削-球：单击【3轴铣削>切削>】：特征选择零件和坯料外；继续依次单击[添加－新建－轮廓－曲线]，选取球面圆角线，在【轮廓特征】中设置【限制】、【越过边界】（见工序【平行铣削－球】）；刀具和速度见表10-2-1。余量为0，下切步距0.1。03任务步骤精加工d.整理精加工工序：完成后整理精加工工序如图所示。实体仿真如右图所示。03任务步骤输出程序a.工序检查：右面击管理器，快捷菜单：检查工序参数，可以直接修改参数，计算即可；

：检查加工过程和最终状态；

：分析刀轨的碰撞、过切情况情况。03任务步骤输出程序b.输出程序：右击管理器，【插入NC文件夹】，改名【粗加工】；右击【粗加工】，【插入NC】，建立【NC－粗加工】，右击将其改名为【NC1－D10R0】（序号－刀具名）；右击【NC1－D10R0】，【添加工序】，在【选择输出工序】对话框中选择使用D10R0刀具的粗加工工序，如图所示；右击【NC1－D10R0】，【输出NC】，即得到NC程序。同样操作即得到其他粗加工程序；同样操作获得半精加工和精加工程序。注意：对于不带刀库的数控铣床，同一类工序内刀具和安装相同的工序可以合并输出程序，不同类工序由于涉及刀补问题一般分别输出程序。04知识链接3轴铣削加工3轴快速铣削具有粗加工、精加工和高速精加工3类工序，快速铣削工序具有的几何体有零件、限制、坯料、夹具、工作台等，需要为每个选择“零件”和“坯料”。"夹具