手表表带的数控雕刻加工.docVIP

用MasterCAM软件编程在电脑雕刻机上加工 手表表带的铜电极 叶朝桢 吴光明 （东莞理工学校，广东东莞 523015） 摘要：本文以一手表的长表带注射模型芯铜电极的数控加工为例，较为详尽地讲述了运用MasterCAM软件进行CAM编程，在电脑雕刻机进行CNC数控加工塑料模具型芯铜电极工艺和步骤。 关键词：电脑雕刻；MasterCAM；数控加工 CNC processing of a wristband injection mould core copper electrode on CNC crave machine with program of MasterCAM Ye Chaozhen Wu Guangming (Dongguan science and technical school of Guang Dong province 523015) Abstract: In this paper, with the example of CNC processing of a wristband injection mould core copper electrode, we introduce the technology and step of CNC processing on CNC crave machine with program of MasterCAM in details. Keywords: CNC crave; MasterCAM; CNC processing 1 引言 现代化的模具生产中，随着对塑件功能要求的越来越高，塑件内部结构也变得越来越复杂。相应的模具结构也设计得越来越复杂。生产中，通常运用Pro-E、MasterCAM等先进的CAD\CAM软件先进行产品的3D图形设计，然后根据产品的特点设计模具结构，生成模具型腔实体图，根据模具型腔的特点，拟定数控加工工艺，输入加工参数，生成刀具路径，生成加工程序并输送到数控机床的控制系统进行自动化加工。复杂模具型芯的生产就简化为单个机械零件的数控自动化生产，大大提高了模具型腔的加工精度和生产效率。但传统的CNC加工中心虽然加工功率大，稳定性好等优点，但是主轴的最大转速受到限制，不适宜使用细小品种的刀具，对于加工铜、铝等软质材料存在光洁度、效率较低等缺点，而高速CNC加工中心价格昂贵。针对这种情况，我们充分利用了我校自行设计的CNC电脑雕刻机，将MasterCAM编制的CAM程序输送到雕刻机的控制系统来加工模具的铜电极，由于雕刻机的转速高达40000转/分，大大提高了加工效果和质量。 2 塑件分析和铜电极加工工艺流程 手表作为手腕的饰品，表带的设计显得尤为重要，既要可虑它的美观性，又要考虑它的实用性。特别是表带表面的设计，要求光滑又不失流线感，且不能有棱角。如图1所示一款手表表带，表带表面的曲面既有流线感，又有层次感。因为表带是一个实体，表带的前后模型芯都需要进行铜电极加工。因此，对于手表带加工时精确度的要求非常高。材料为ABS，收缩率为5‰，壁厚均匀1.2mm，表面要求蚀纹处理。主要有以下几个难点： (1) 表带表面为几组曲面的组合体，交接处为尖角； (2) 表带带扣孔小，孔口圆滑； (3) 装饰位多，曲面小而复杂； 图1 3 铜电极的CAM数控编程加工 表带的数控编程较为繁琐，应用到的刀具小而多，进行残料清除时容易产生接痕，关键是如何拟定数控加工工艺的步骤。在此以长表带前模铜电极为例，具体地阐述表带的数控编程及其加工。图4是长表带的前模铜电极图，最大外形整体向下延伸了8mm便于电火花加工。根据长表带前模铜电极的加工示意图，拟定了数控加工工艺，主要分成如下几个步骤： 图 4 3.1表带扣孔位钻孔 Drill 表带扣位孔径较小，用铣刀进行粗加工比较困难，先采用钻孔的方法进行粗加工。选用￠1.6的钻头，进给率100mm/min，下刀速率500mm/min，抬刀速率3000mm/min，主轴转速S=12000转/分。采用Peck drill深孔钻的钻孔循环指令，Z方向最大深度为-3.0mm。刀路轨迹如图5。 图 5 3.2外形粗加工Contour 及曲面粗加工Surface Finish Parallel 外形的粗加工Contour，选用￠10的平底刀加工，留下0.2mm的加工余量，进给率4000mm/min，下刀速率500mm/min，抬刀速率4000mm/min，主轴转速S=8000转/分。切削公差0.025，Z方向最大步距Max Stepdown0.3mm，进退刀具采用圆弧轨迹来保证加工面的光滑。在深度上留有余量0.15mm来控制加工。 曲面的粗加工Surface Finish Parallel，选用￠10的平底刀加工，留