常见塑料盖注塑模定模型芯的数控加工工艺与编程
常见塑料盖注塑模定模型芯的数控加工工艺与编程[20200123174046]
日期： 2012年11月10日 【摘要】
本课题介绍的是常见塑料盖注塑模定模型芯的数控加工工艺与编程结合一具体零件进行了零件图分析，加工设备、刀具、工装的选择，切削速度、进给量、背吃刀量等参数的选择，制订了零件的数控加工工艺；根据所选择机床的指令系统编写了零件的加工程序。
研究这种注塑模型芯，首先要对本塑料盖做分析，知道型芯的作用及制造原理，分析零件信息、加工要求，工艺与程序编制方法、加工成本的确定方法等信息，其次要注意型芯的加工与制作，制定模型芯的加工工艺，编写数控加工程序，通过模拟仿真软件检验加工过程。
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关键字:】注塑模定模型芯；加工工艺；数控编程；数控加工；仿真。
引言 1
一、零件的分析 2
（一）零件图纸的分析 2
（二）尺寸分析 2
（三）技术要求 2
二、建模 3
（一）UG软件的介绍 3
（二）基于UG软件零件的建模 3
三、加工工艺分析 4
（一）毛坯、材料分析 4
（二）加工内容分析 4
四、工艺方案的制定 5
（一）加工顺序 5
（二）加工路线 5
（三）数控加工工序卡 5
（四）数控加工工艺卡 6
五、机床的选择 8
（一）数控车床 8
（二）加工中心 9
六、零件的装夹 10
（一）夹具的选择 10
（二）装夹定位 10
七、刀具选择与切削用量 11
（一）刀具选择 11
（二）刀具卡片 11
（三）切削用量 11
八、仿真 12
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
附录 17
引言
科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一。他不仅能够提高品质质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件，但是采用这种自动和高效率的设备需要很大的初期投资，以及较长的生产周期，只有在大批量的生产条件下，才会有显著的经济效益。
随着消费向个性化发展，单件小批量多品种产品占到70%--80%，这类产品的零件一般采用通用机床来加工。而通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难于进一步提高生产率和保证质量。特别是由曲线、曲面组成的复杂零件，只能借助靠模和仿行机床或者借助画线和样板用手工操作的方法来完成，其加工精度和生产率受到极大影响。
为了解决上述问题，满足多品种、小批量，特别是结构复杂精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的，能够适应产品频繁变化的“柔性”自动化机床。数控机床才得已产生和发展。
数控技术是数字控制（Numerical Control）技术的简称。它采用数字化信号对被控制设备进行控制，使其产生各种规定的运动和动作。利用数控技术可以把生产过程用某中语言编写的程序来描述，将程序以数字形式送入计算机或专用的数字计算装置进行处理输出，并控制生产过程中相应的执行程序，从而使生产过程能在无人干预的情况下自动进行，实现生产过程的自动化。采用数控技术的控制系统称为数控系统（Numerical Control System）。根据被控对象的不同，存在多种数控系统，其中产生最早应用最广泛的是机械加工行业中的各种机床数控系统。所谓机床数控系统就是以加工机床为控制对象的数字控制系统。
安装有数控系统的机床称为数控机床。它是数控系统与机床本体的结合体。数控车床是数控系统与车床本体的结合体；数控铣床是数控系统与铣床本体的结合体。除此之外还有数控线切割机床和数控加工中心等。数控机床是具有高附加值的技术密集型产品，是集机械、计算机、微电子、现代控制及精密测量等多种现代技术为一体的高度机电一体化设备。数控机床的产生使传统的机械加工发生了巨大的变化，这不仅表现在复杂工件的制造成为可能，更表现在采用了数控技术后使生产加工过程真正实现了自动化。
本文主要研究数控机床加工零件，从图纸到仿真的全过程，以提高对数控的认识。一、零件的分析
（一）零件图纸的分析
零件如图1-1所示。
图1-1 常见塑料盖注塑模定模型芯的零件图
图1-1显示的是常见塑料盖注塑模定模型芯的零件图。由图纸可知：该零件最大直径为φ56.84mm，内孔大径为40.3，小径为30.1mm，长度为251.32mm。零件图从左至右：φ40.3成型孔、表面上有一个φ15mm的孔、有一0.30mm的排气平面、上下各有一凸台，最右端为一般圆柱孔。
（二）尺寸分析
该零件图精度要求高，比如整个长度为251.32 mm，上偏差+0.01下偏差0.005，轴最大直径φ56.84 mm,上偏差为0，下偏差为-0.05，内孔直径为30.1上偏差+0.008下偏差为+0.003其精度要求最高。未标注的倒圆角均为R0.3，未标注倒角为0.5×45，表面粗糙度成型为0.2精度最高配合为0.4,其余为0.8。
（三）技术要求
1．成型面边缘保持尖角,成型处详尽尺寸请参考模型。
2．回转成型面均与基准A同轴度公差为Φ0.005mm。
3． 红线处抛光至镜面或磨削成型,并且不能有划伤和麻点。
4． 未注倒角为0.5×45°；未注圆角为R0.3。
5． 形位公差要求如图1-2所示:
图1-2 形位公差图
本零件的左右端面、内孔、上下水平面、外圆凸台相对于Φ5.66的轴线有垂直度、同轴度、平行度、平面度、圆柱度等要求。
6．轮廓几何要素的保证：
从零件图看出：此零件的表面粗糙度要求均较高，成型表面粗糙度为Ra0.2 um，配合表面粗糙度为Ra0.4 um，其余表面粗糙度为Ra0.8 um。因此需要用磨床来进行加工。
为了达到要求控制好精度，则必须选择合理的刀具，切削进给量、进给速度，装夹合理。控制尺寸公差，保证达到零件的加工要求。
二、建模
（一）UG软件的介绍
UG是EDS公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。UG针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。
来自UGS PLM的NX使企业能够通过新一代数字化产品开放系统实现向产品全生命周期管理转型的目标。NX包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。
NX是UGS PLM新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。NX独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。NX可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。
（二）基于UG软件零件的建模
为了更好地了解图纸，熟悉图纸，以及仿真模拟，建立三维模型如图2-1所示。
2-1 常见塑料盖注塑模定模型芯的零件三维模型图
三、加工工艺分析
（一）毛坯、材料分析
1．毛坯分析
根据零件的设计和运用领域等方面，零件材料、性能以及现有的设备要求，选用Φ150X300mm的S136模具钢。
2．材料分析
零件材料为S136模具钢，具有优良的耐腐蚀性、优良的抛旋光性、优良的耐磨性、优良的机械加工 性、淬火时具有优良的稳定 性。
日期： 2012年11月10日 【摘要】
本课题介绍的是常见塑料盖注塑模定模型芯的数控加工工艺与编程结合一具体零件进行了零件图分析，加工设备、刀具、工装的选择，切削速度、进给量、背吃刀量等参数的选择，制订了零件的数控加工工艺；根据所选择机床的指令系统编写了零件的加工程序。
研究这种注塑模型芯，首先要对本塑料盖做分析，知道型芯的作用及制造原理，分析零件信息、加工要求，工艺与程序编制方法、加工成本的确定方法等信息，其次要注意型芯的加工与制作，制定模型芯的加工工艺，编写数控加工程序，通过模拟仿真软件检验加工过程。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】注塑模定模型芯；加工工艺；数控编程；数控加工；仿真。
引言 1
一、零件的分析 2
（一）零件图纸的分析 2
（二）尺寸分析 2
（三）技术要求 2
二、建模 3
（一）UG软件的介绍 3
（二）基于UG软件零件的建模 3
三、加工工艺分析 4
（一）毛坯、材料分析 4
（二）加工内容分析 4
四、工艺方案的制定 5
（一）加工顺序 5
（二）加工路线 5
（三）数控加工工序卡 5
（四）数控加工工艺卡 6
五、机床的选择 8
（一）数控车床 8
（二）加工中心 9
六、零件的装夹 10
（一）夹具的选择 10
（二）装夹定位 10
七、刀具选择与切削用量 11
（一）刀具选择 11
（二）刀具卡片 11
（三）切削用量 11
八、仿真 12
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
附录 17
引言
科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一。他不仅能够提高品质质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件，但是采用这种自动和高效率的设备需要很大的初期投资，以及较长的生产周期，只有在大批量的生产条件下，才会有显著的经济效益。
随着消费向个性化发展，单件小批量多品种产品占到70%--80%，这类产品的零件一般采用通用机床来加工。而通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难于进一步提高生产率和保证质量。特别是由曲线、曲面组成的复杂零件，只能借助靠模和仿行机床或者借助画线和样板用手工操作的方法来完成，其加工精度和生产率受到极大影响。
为了解决上述问题，满足多品种、小批量，特别是结构复杂精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的，能够适应产品频繁变化的“柔性”自动化机床。数控机床才得已产生和发展。
数控技术是数字控制（Numerical Control）技术的简称。它采用数字化信号对被控制设备进行控制，使其产生各种规定的运动和动作。利用数控技术可以把生产过程用某中语言编写的程序来描述，将程序以数字形式送入计算机或专用的数字计算装置进行处理输出，并控制生产过程中相应的执行程序，从而使生产过程能在无人干预的情况下自动进行，实现生产过程的自动化。采用数控技术的控制系统称为数控系统（Numerical Control System）。根据被控对象的不同，存在多种数控系统，其中产生最早应用最广泛的是机械加工行业中的各种机床数控系统。所谓机床数控系统就是以加工机床为控制对象的数字控制系统。
安装有数控系统的机床称为数控机床。它是数控系统与机床本体的结合体。数控车床是数控系统与车床本体的结合体；数控铣床是数控系统与铣床本体的结合体。除此之外还有数控线切割机床和数控加工中心等。数控机床是具有高附加值的技术密集型产品，是集机械、计算机、微电子、现代控制及精密测量等多种现代技术为一体的高度机电一体化设备。数控机床的产生使传统的机械加工发生了巨大的变化，这不仅表现在复杂工件的制造成为可能，更表现在采用了数控技术后使生产加工过程真正实现了自动化。
本文主要研究数控机床加工零件，从图纸到仿真的全过程，以提高对数控的认识。一、零件的分析
（一）零件图纸的分析
零件如图1-1所示。
图1-1 常见塑料盖注塑模定模型芯的零件图
图1-1显示的是常见塑料盖注塑模定模型芯的零件图。由图纸可知：该零件最大直径为φ56.84mm，内孔大径为40.3，小径为30.1mm，长度为251.32mm。零件图从左至右：φ40.3成型孔、表面上有一个φ15mm的孔、有一0.30mm的排气平面、上下各有一凸台，最右端为一般圆柱孔。
（二）尺寸分析
该零件图精度要求高，比如整个长度为251.32 mm，上偏差+0.01下偏差0.005，轴最大直径φ56.84 mm,上偏差为0，下偏差为-0.05，内孔直径为30.1上偏差+0.008下偏差为+0.003其精度要求最高。未标注的倒圆角均为R0.3，未标注倒角为0.5×45，表面粗糙度成型为0.2精度最高配合为0.4,其余为0.8。
（三）技术要求
1．成型面边缘保持尖角,成型处详尽尺寸请参考模型。
2．回转成型面均与基准A同轴度公差为Φ0.005mm。
3． 红线处抛光至镜面或磨削成型,并且不能有划伤和麻点。
4． 未注倒角为0.5×45°；未注圆角为R0.3。
5． 形位公差要求如图1-2所示:
图1-2 形位公差图
本零件的左右端面、内孔、上下水平面、外圆凸台相对于Φ5.66的轴线有垂直度、同轴度、平行度、平面度、圆柱度等要求。
6．轮廓几何要素的保证：
从零件图看出：此零件的表面粗糙度要求均较高，成型表面粗糙度为Ra0.2 um，配合表面粗糙度为Ra0.4 um，其余表面粗糙度为Ra0.8 um。因此需要用磨床来进行加工。
为了达到要求控制好精度，则必须选择合理的刀具，切削进给量、进给速度，装夹合理。控制尺寸公差，保证达到零件的加工要求。
二、建模
（一）UG软件的介绍
UG是EDS公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。UG针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。
来自UGS PLM的NX使企业能够通过新一代数字化产品开放系统实现向产品全生命周期管理转型的目标。NX包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。
NX是UGS PLM新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。NX独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。NX可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。
（二）基于UG软件零件的建模
为了更好地了解图纸，熟悉图纸，以及仿真模拟，建立三维模型如图2-1所示。
2-1 常见塑料盖注塑模定模型芯的零件三维模型图
三、加工工艺分析
（一）毛坯、材料分析
1．毛坯分析
根据零件的设计和运用领域等方面，零件材料、性能以及现有的设备要求，选用Φ150X300mm的S136模具钢。
2．材料分析
零件材料为S136模具钢，具有优良的耐腐蚀性、优良的抛旋光性、优良的耐磨
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