臺燈底座注塑模具設計與型面仿真加INJECTION MOLD DESIGN AND PROFILE SIMULATION MACJINING OF TABLE LAMP BASE工摘要隨著經濟的發(fā)展和科學技術的不斷提高，塑料制品的質量、精度以及復雜性越來越高。注塑成型是塑料工業(yè)中一種重要的成型方法,注塑模具是型腔零件生產的關鍵工藝裝備，它直接影響制品的質量、生產率和成本以及新產品的開發(fā)，對于企業(yè)在市場中的競爭力有著決定性作用。因此，研究注塑模具的設計制造具有非常重要的現(xiàn)實意義。提高模具的設計水平并結合現(xiàn)代化的制造技術，才能夠充分發(fā)揮模具的功能和作用。CAD/CAE/CAM技術作為一種現(xiàn)代設計制造方法，把它引入注塑模具的生產實際中，可以大大縮短產品開發(fā)周期，提高生產效率和市場競爭力。關鍵詞 臺燈底座；模具設計；型面仿真AbstractWith the development of economy and the continuous improvement of science and technology, the quality, accuracy and complexity of plastic products are getting higher and higher. Injection molding is an important molding method in the plastic industry. The injection mold is the key technology equipment for the production of the cavity parts. It directly affects the quality, productivity and cost of products and the development of new products. It plays a decisive role in the competitiveness of the enterprises in the market. Therefore, studying the design and manufacture of injection mold is of great practical significance.To improve the design level of mould and combine modern manufacturing technology, we can give full play to the function and function of mould. As a modern design and manufacturing method, CAD/CAE/CAM technology is introduced into the production practice of injection mold, which can greatly shorten the period of product development, improve production efficiency and market competitiveness.Key word Table lamp base mould design Surface simulationIII目錄摘要IAbstractII緒論11.成型工藝規(guī)程的編制31.1件的工塑藝性分析31.1.1塑件的原材料分析31.1.2塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析41.2計算塑件的體積和質量41.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定51.4塑料成型設備的選取52.注塑模的結構設計62.1分型面選擇62.2確定型腔的數(shù)目及排列方式62.2.1模腔數(shù)量的確定62.2.2型腔的排列方式82.3澆注系統(tǒng)設計92.3.1主流道設計92.3.2分流道設計102.3.3澆口設計122.3.4排氣結構的設計122.3.5主流道襯套的選取122.4推出機構設計133.臺燈底座注塑模具的有關計算154.模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設計165.模具閉合高度確定185.1計算模具的閉合高度185.2校核注塑機的開，合?？臻g185.2.1模具合模時校核185.2.2模具開模時校核186.注塑機有關參數(shù)的校核197.繪制模具總裝圖和非標零件工作圖1997.1本模具總裝圖和非標零件工作圖見附圖197.2本模具的工作原理198.模具型面仿真加工218.1凹模的仿真加工218.1.1 凹模加工分析218.1.2 凹模數(shù)控加工刀軌路徑規(guī)劃228.2 凸模的仿真加工238.2.1 凸模的數(shù)控加工分析238.2.2 凹模數(shù)控加工刀軌路徑規(guī)劃248.3程序清單258.3.1 凹模工序1：粗銑型腔258.3.2 凸模工序3：精銑銑槽30結論34致謝35參考文獻36 91緒論隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產品的種類和數(shù)量不斷增加，從而提高了更新模具的重要性。對于模具的質量要求也顯著提高。模具技術在經濟發(fā)展中起到了至關重要的作用。塑料在工業(yè)和生活中越來越重要，注塑成型已成為不可替代的產品制造形式。注射模作為注塑成型的載體，近年來也有了很大的發(fā)展。它不僅在制造工藝、材料選擇和生產要求方面有更高的要求，而且在整個使用過程的穩(wěn)定性方面也有更高的要求。一般說來，注塑模具的制造有五個特點：模具結構要求更精密；更高的表面效果和使用壽命要求；工期短，制造時間緊迫；設計和制造分工更細致；供應鏈要求專業(yè)及細分。由于大部分發(fā)達國家塑料模具企業(yè)遷往中國，國內塑料模具行業(yè)正在快速發(fā)展。由于我國技術人才水平的提高和平均勞動力成本的降低成為促使了我國吸引外資的有利條件，因此我國塑料模具市場前景廣闊，是塑料模具市場快速發(fā)展的重要因素。數(shù)控機床是利用數(shù)字信號控制機床運動和加工過程的機床，或者是裝備有數(shù)控系統(tǒng)的機床。它是一種技術密度高、自動化程度高的機電一體化加工設備，是數(shù)控技術與機床相結合的產物。在數(shù)控加工過程中，如果數(shù)控機床是硬件，數(shù)控加工過程和數(shù)控程序都是相對于軟件而言的，二者缺一不可。數(shù)控加工技術是隨著數(shù)控機床的出現(xiàn)和發(fā)展而逐漸完善的應用技術。數(shù)控加工工藝是數(shù)控機床加工零件時所使用的各種方法和技術手段的總和，應用于整個數(shù)控加工過程。數(shù)控加工技術是隨著數(shù)控機床的出現(xiàn)和發(fā)展而逐漸完善的應用技術，是大量數(shù)控加工實踐的總結。數(shù)控加工技術是數(shù)控編程的前提和基礎。沒有實用、科學、合理的數(shù)控加工技術，就不可能有真正可行的數(shù)控加工方案。編程是實現(xiàn)數(shù)控加工的關鍵。數(shù)控編程是指對已建立的數(shù)控加工技術的內容進行編程。編程前必須做好準備，編程后必須做好必要的善后工作。嚴格說來，數(shù)控編程也屬于數(shù)控加工技術的范疇。數(shù)控機床與編程技術有著密切的聯(lián)系，兩者都促進了各自的發(fā)展。數(shù)控機床性能的提高促進了編程技術的發(fā)展，編程手段的改進也將促進數(shù)控機床的改革和發(fā)展，二者是相互依存的?，F(xiàn)代數(shù)控技術正朝著高精度多功能高速高效正復合加工功能智能化的方向發(fā)展，隨著數(shù)控技術的發(fā)展，編程方法也越來越豐富。隨著微電子技術和CAD技術的不斷發(fā)展，自動編程系統(tǒng)也在不斷變化和發(fā)展。它從原來的編程系統(tǒng)逐步過渡到基于圖形交互的、與CAD / cam系統(tǒng)集成的綜合編程方法。與以往基于語言的自動編程系統(tǒng)相比，CAD / cam集成系統(tǒng)能夠為產品提供一個單一、準確的幾何模型，給設計帶來極大的方便。因此，生成和加工幾何模型的手段靈活多樣，方便快捷，可以實現(xiàn)零件設計和制造的一體化。1 .成型工藝規(guī)程的編制該塑料件為臺燈底座產品，其零件圖如圖1所示。該塑件采用ABS材料，生產方式為中批量生產。圖1-1臺燈底座零件圖該塑料件為臺燈底座產品，其零件圖如圖1所示。該塑件采用ABS材料，生產方式為中批量生產。1.1件的工塑藝性分析1.1.1塑件的原材料分析材料選擇為ABS，ABS為熱塑性塑料。從性能上看，ABS各方位都優(yōu)于其他塑料材料性價比很高。從成型性能上看，塑件壁厚不應該過厚，應該均勻，脫模程度不應該過小，特別是厚壁、深高塑件。加熱時間不應超過30分鐘。材料溫度高，收縮大，易飛邊，收縮小，取向性強，注射壓力低，會產生凹痕和波紋。成型周期取決于塑料部件的壁厚，而厚度較長且厚度較短。為了減少收縮、凹陷和縮孔，一般宜采用模具溫度低、注射壓力高的成型條件，使用白油作為脫模劑。ABS的主要技術指標:密度1.04 kg / DM，比體積0.96 DM / kg，吸水率0.2 0.4，收縮率1.3 2.3s，熔點205 t / c，熱變形溫度55，拉伸屈服強度62 MPa，拉伸彈性模量1.810 MPa，彎曲強度88 MPa，硬度9.75 HB，擊穿強度20kv / mm.。1.1.2塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析1.1.2.1結構分析從零件圖的分析來看，該零件的整體形狀為矩形。形狀相對簡單，這一部分的復雜性適中。1.1.2.2尺寸精度分析本部分的尺寸精度主要尺寸為mt1級( GB / t14568 - 1993 )，次要尺寸為mt5級( GB / t14568 - 1993 )。從上述分析得，該零件的尺寸精度為中高，可以保證相應的模具相關尺寸加工。 從塑件壁厚來看，最大壁厚為2mm，壁厚均勻，符合ABS最小壁厚原則。圓角設計在零件的拐角處，以防止此處出現(xiàn)缺陷。由于零件尺寸小，不需要增加ABS的強度。 零件尺寸為mt5級( GB / t 14486 - 1993 )，尺寸精度中等，可保證相應模具相關零件的尺寸加工。 從塑件的壁厚來看，壁厚比較均勻，有利于塑件的成型。1.1.2.3表面質量分析該零件表面無缺陷、毛刺，無導電雜質。又由于沒有特殊的表面質量要求，所以對此實現(xiàn)相對容易。 從分析中可以看出，控制好注塑成型，可以保證零件的成型要求。1.2計算塑件的體積和質量計算塑件的質量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)。計算塑件的體積：V=73.149cm計算塑件的質量：根據(jù)設計手冊可查得ABS的密度為=1.05kg/dm塑件質量：M=V =73.149101.0510 =76.8g采用一模兩件的模具結構，考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設備等情況，初步選用注塑機XSZY350型。1.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定查找有關文獻和參考工廠時間應用的情況，ABS的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時，可根據(jù)實際情況作適當調整）注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度t選用 190210c；中段溫度t 選用 200220c； 前段溫度t 選用 210230c； 噴嘴溫度： 選用200210c；注塑壓力一：選用40100Mpa；注塑時間： 選用2090s；保壓壓力： 選用 65Mpa；高壓時間： 選用05s；冷卻時間： 選用20120s；總周期： 選用45220s；后處理方法： 采用油水鹽水；后處理溫度： 90100t/c;后處理時間： 4h。說明：預熱和干燥均采用鼓風烘箱。凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應進行調濕處理，在100120c水中加熱218h。1.4塑料成型設備的選取根據(jù)計算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機為XSZY350查材料知：標稱注射量/cm 350 螺桿直徑/ 42注射容量/克 350注射壓力/10Pa 116.6鎖模力/t 90最大注射面積/ 320模具厚度/ 200300模板行程/ 300噴嘴 球半徑/ 12孔半徑/ 4 定位孔直徑/ 推出兩側孔徑/ 22 孔距/ 2302.注塑模的結構設計注射模結構設計主要包括分型面的選擇、型腔數(shù)量的確定、型腔的布置、冷卻通道的布置、澆口位置的設置、模具工作部件的結構設計、頂出機構的設計等。2.1分型面選擇模具設計時，決定模具的關鍵是分型面。余姚按塑件成型要求進行選擇。 該塑件為塑料臺燈底座，表面無特殊要求，分型面選擇如圖2所示。圖2-12.2確定型腔的數(shù)目及排列方式2.2.1模腔數(shù)量的確定塑件的生產為中批量生產，應采用多腔注射模。型腔數(shù)量與注塑機塑化能力、最大注射量和合模力有關，同時還受零件精度和生產經濟性等因素的影響。利用上述參數(shù)和因素，空腔的數(shù)量可以按照以下方法確定。2.2.1.1根據(jù)注塑機的額定夾緊力確定型腔數(shù)量n11=（F/PC）/AB/A中： F 注塑機的鎖模力 N PC 型腔內的平均壓力MPa A 每個制件在分型面上的面積（） B 流道和澆道在分型面上的投影面積（）模具設計前未知量，b為( 0.2 0.5 )根據(jù)多腔模具的流動分析，且b = 0.35往往取值。熔體中的平均壓力取決于注射壓力，一般為25 40 MPa，實際所需的夾緊力應小于所選注塑機的標稱夾緊力，出于安全原因一般采用0.8f，然后:N1=(0.8F/PC)/1.35A =0.6F/(APC)=9000000.6/（303870.6）=4.65（個）2.注射機注塑量確定型腔數(shù)目N2N2=（GC）/V 其中： G 注射機的公稱注塑量（）V 單個制件體積 （） C 流道和澆口的總體積（）生產實際注入量應為公稱注入量的0.8倍，轉輪和轉輪的容積未知。據(jù)統(tǒng)計，每種產品所需的澆注系統(tǒng)為體積的0.21倍?，F(xiàn)在c = 0.6，N2 = 0.6g / 1.6v = 0.375 g / v = ( 0.375125 ) / 14.8 = 3.1 ( PCs )從以上討論中可以看出，模具中的空腔的數(shù)量必須取較小的n1和N2值，并且考慮到取出部件和打開模具的情況，在此可以選擇的數(shù)量是1、2、3，并且模具的主澆道的長度優(yōu)選小于60 mm，以防止諸如由于注射壓力降低而導致的部件填充不足之類的缺陷。我們設計的端蓋注塑模具采用一模兩件的方案，即n = 22.2.2型腔的排列方式圖2-2 本成形品在注射時采用1模2件，采用綜合考慮澆注系統(tǒng)、模具構造復雜性等的圖3所示的排列方式。2.3澆注系統(tǒng)設計2.3.1主流道設計產品在模具中的位置直接影響模具構造的復雜性、模具分型面的確定、澆口的設置、產品尺寸精度、品質等。 因此，在開始提出模具時，首先需要正確考慮產品的位置。 成形品在模具內的位置必須設計成，成形品或產品組件(包括插件)的正視圖相對于注塑成形機的軸線對稱，以便成形成形品。 產品方位易脫模，注塑成型時，開模后產品殘留在可動模部分，成型設備易脫模。 使用模具的相互正交的可動成形零件成形孔、溝、凸臺時，請注意產品的位置是使成形零件的水平位移最簡便，使定心作業(yè)更容易。 產品采用2種方式設置，兩者的分離面不同，相互正交時，請選擇產品成形裝置向工作臺安裝面的投影面積最小的方式。 長軸配置在開模方向上，不能開模和取出產品的長度的管狀產品。 或者，管接頭類型的產品需要兩種平面類型。 產品的長軸必須配置在與開模垂直的方向上。 通過這樣配置，能夠大幅度減薄模具厚度，開模和取出產品變得容易。 但是，此時需要更大的間隙(操縱桿、油壓、空氣等)。 如果是自動螺合螺絲的產品和螺絲芯的模具，產品的組合有特別的要求。 最終產品位置的選擇，請根據(jù)注水系統(tǒng)的入口部、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的配置、產品的產品外觀要求等進行考慮。xs-zy-350型注射成型機噴嘴相關尺寸 噴嘴前端孔徑: d0=4 mm 噴嘴前端球面半徑: r0= 12 mm 根據(jù)模具主流路與噴嘴關系， r = r0+ (12) mm d = d0+ (0.51) mm 取主流路球面半徑: r = 13 mm 取主流路小端徑: d =4.5 mm 為了容易地從主軌道拔出凝固材料，如圖4所示，主軌道能夠以其傾斜度為13度方式換算成主軌道的大端徑d =8.5 mm，在主軌道的出側設計半徑r =5mm的圓弧遷移。圖2-3 2.3.2分流道設計分流路由于將高溫高壓的塑料熔液的流動從主流路轉換為型腔，因此不僅要求盡量減小通過分流路時的溫度降低和壓力損失，而且要求分流路平衡良好地進行向各型腔的熔液的分配。 根據(jù)這些要求，流道需要設計得短而粗，但是如果過短的話，塑料的消耗量會增加，冷卻時間會變長，而且空腔的配置也會變得困難。截面尺寸根據(jù)經驗式算出，但計算結果以現(xiàn)有的工具尺寸卷起，慢熔絲的剪切速度在5102103 s-1的范圍內是合理的。經驗公式 式中 d圓分流道直徑或各截面分流道的當量直徑 M流經的塑料物料質量 L該分流道的長度 此長度根據(jù)型腔板尺寸確定 根據(jù)刀具圓整為3 該公式適用于壁厚3以下200 g以下的塑料。 關于高粘度材料，適當?shù)V石大25 %，一般分流路徑為310 mm，高粘度材料為1316 mm，分流路表面粗糙度為ra &amp; gt； 0.631.6，能夠增大外層流動阻力，避免熔融流表面滑動，提高中心層的剪切速度。 根據(jù)取入斜率10幾何學關系計算出d1=1. 94t = 3。截面形狀為u型，在流路設計中，為了減小壓力損失，優(yōu)選流路的面積大。 為了降低傳熱損失，優(yōu)選減小流路面積。 因此，流路的效率用流路面積相對于周長的比來表示。 u字型如圖5所示，實質上是雙重梯形狀流路截面。效率0.195 d分流路的尺寸:3.8-7. 5旁通直徑/ mm6mm選擇 分流通路表面粗糙度:分流通路表面不太需要光澤，表面粗糙度為ra1. 252.5m，由此增加外層塑料的熔融流動阻力，固定外層塑料的冷卻表層形成絕熱層。 有利于保溫。 但是，必須在表面上設置凸凹，以免對分型產生不利影響。圖2-42.3.3澆口設計 澆口是澆道與型腔的連接部分，是注射成型機的最終部分，基本功能如下。 以最快速度將流道中的熔融塑料注入型腔。 型腔充滿后，澆口快速冷卻關閉，防止型腔內未冷卻的熱流道逆流。 澆口的設計與成形品的形狀、截面尺寸、模具構造、注射工藝條件(壓力)及塑料性能等因素有關。 澆口截面小，長度短。 這是因為可以滿足材料的增量速度、快速冷卻的關閉、與成型品的分離以及澆口殘留最小的要求。 根據(jù)成形品的成形要求和型腔的排列方式，最好選擇側澆口。 考慮到從成形品的表面供給而設計，模具構造采用了嵌入成形型腔、型芯，因此容易填充、排氣。 選擇，初始選型尺寸為( blh )2mm1 mm1 mm，試制時進行修正。2.3.4排氣結構的設計 在注塑模具的設計過程中，必須考慮排氣結構的設計，否則，熔融的塑料流體會進入模腔，如果不能及時排氣，會在零件中產生氣泡，甚至會產生高溫，使塑料燒焦，造成廢品。 排氣有兩種方式:打開排氣箱排氣和利用夾緊間隙排氣。2.3.5主流道襯套的選取 主澆道襯套應注意以下事項:對于小型注塑模具，主澆道襯套和定位環(huán)可以作為一個整體設計，但大多數(shù)情況下是分開設計的；主澆道襯套應采用優(yōu)質鋼(如t8a等)。熱處理后硬度為5357 HRC。襯套的長度應與固定模配合部分的厚度一致，主通道出口端面不應凸出分型面，否則不僅會造成溢流，還會擠壓模具。襯套與固定模配合采用H7 / M6。 為了提高模具的使用壽命，在模具與注塑機頻繁接觸的地方設計了可更換的主流道襯套。選用t8a材料，熱處理后硬度為5055 HRC，主流道襯套與固定模的配合形式為H7 / M6過渡配合。2.4推出機構設計 圖2-5如圖6所示，開模后，塑件包住型芯的力不大，適當考慮拔模角度，頂桿不會使塑件頂部變形，模具結構簡單。 圖2-63.臺燈底座注塑模具的有關計算本例中成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸，平均收縮率平均制造公差和平均磨損率來計算。型腔總長L2=159.9mm。總寬B1=159.9mm總高;h=12.2mm凸臺的中心距為125mm.形成凸臺的型腔的總寬：型腔的圓角半徑：mm查常用塑料的收縮率塑料ABS的成型收縮率為S=0.54.0，?？紤]到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取=/4。表3-1：成型零件尺寸的計算模具零件名稱塑件尺寸計算公式型腔或型芯的工作尺寸型腔5-0.40LM=(L+SCP%-3/4)0+Z5.690+0.110-0.6810.050+0.17125-0.40125+0.1型芯159.9+0.40LM=(L+SCP%+3/4)0-Z159.9-0.1100+0.36100-0.09159.9+0.18159.9-0.04材料選擇45，硬度50 HRC以上。成型件制造誤差:成形件的制造誤差包括成形件的加工誤差、安裝誤差和配合誤差。在設計時，塑件的制造公差一般應控制在塑件的1 / 3左右，一般為it6 - 9級，綜合考慮it8級。4.模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設計塑料在生產過程中由于需要冷卻熔融的塑料流體，塑料零件不能有過高的溫度(防止成型零件翹曲和變形)冷卻系統(tǒng)設計可按以下公式計算:模具的平均工作溫度設定為60度，模具的冷卻介質為20度的常溫水，模具的出口溫度為30度，產量為1000 g / h (每分鐘2個模具)。當硬化時塑料件每小時釋放的熱量為Q3時，根據(jù)相關文獻，ABS的單位熱流率為Q2 = 314.3 398.1 j / g，Q2 = 350 j / g如下: Q3 = wq2 = 1008克/小時* 350焦耳/小時= 352，800焦耳 求冷卻水體積流量v v = wq1 / pc1 ( t1 - T2 ) = 350600 / 601 / 10004.2 - ( 30 - 20 ) = 140立方厘米溫度調節(jié)對塑件質量的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面: 變形尺寸精度的力學性能與表面質量 在選擇模具溫度時，應根據(jù)使用情況注意滿足零件的質量要求。 在注射模中，溶解體從200降低到約60。釋放的能量的5 %被輻射并對流到大氣中，其余95 %被冷卻介質帶走。因此，注塑模具的冷卻時間僅取決于冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時間占整個循環(huán)的約2 / 3?？s短循環(huán)冷卻時間是提高生產效率的關鍵。 在冷卻水冷卻過程中，湍流換熱是層流換熱的1020倍。下次我選擇湍流。表4-1冷卻水道直徑d/（mm）最低流量v/（m/s）流量qv/（m/min）121.107.410圖2-75.模具閉合高度確定根據(jù)經驗，在支撐板和固定件的設計中確定固定模座h1 = 25 mm，固定模座H2 = 80 mm，活動模座H3 = 100 mm，墊塊H5 = 100 mm，活動模座h6 = 25 mm5.1計算模具的閉合高度 H=H1H2H3H4H5H6 =2580100806325=341mm5.2校核注塑機的開，合模空間5.2.1模具合模時校核220mm<341mm<400mm （模具符合注塑機的要求）5.2.2模具開模時校核2200mm<341mm150mm<540mm （模具符合注塑機的要求）6.注塑機有關參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為350mm550mm341mm, XSZY350型注塑機模板最大安裝尺寸是570mm650mm。由于上述計算的模具閉合高度為210mm，XSZY350型注塑機的最小模具厚度為220mm，最大模具厚度為540mm。經查資料XSZY350型注塑機的最大開模行程S =300mm，滿足式子 SH1+H2+a+（510） S65mm式中：H1制品所用的脫模距離；H1=10mm H2制品高度；H2=20mm 取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長度。a=25mm7.繪制模具總裝圖和非標零件工作圖7.1本模具總裝圖和非標零件工作圖見附圖7.2本模具的工作原理模具安裝在注塑機上，固定模具部分固定在注塑機的固定模板上，活動模具固定在注塑機的活動模板上。合模后，注塑機通過噴嘴通過流道將熔體注入模腔，保壓冷卻后成型塑料件，完成注塑。當模具開啟時，活動模具部分將與后續(xù)模板一起逐漸開啟分型面。當分型面打開時，活動模具的運動將停止。在注塑機的頂出作用下，頂出桿會被推動移動以頂出塑膠件。合模時，隨著分型面的閉合，復位桿復位頂桿。圖7-1圖7-2圖7-38.模具型面仿真加工8.1凹模的仿真加工8.1.1 凹模加工分析凹模的三維圖如下圖所示。從圖中可以看出：凹模的形狀一般復雜，待加工不太多，加工精度要求高。綜合考慮，其零件加工步驟主要分為3步進行：粗銑；精銑孔；精銑型腔及圓弧槽。其切削參數(shù)及刀軌路徑規(guī)劃如下所示。圖8-18.1.2 凹模數(shù)控加工刀軌路徑規(guī)劃機床選用HASS-VF5型機床，各加工特征及路徑規(guī)劃如下：8.1.2.1工序1 粗銑型腔ap=0.5，S=500r/min ,f=20，其刀軌路徑規(guī)劃如下圖所示：圖8-28.1.2.2工序2 精銑孔ap=0.5，S=1000r/min ,f=20，其刀軌路徑規(guī)劃如下圖所示圖8-38.1.2.3工序3 精銑及清根ap=0.2，S=1000r/min ,f=9.8，其刀軌路徑規(guī)劃如下圖所示圖8-48.2 凸模的仿真加工8.2.1 凸模的數(shù)控加工分析凸模的三維圖如下圖所示。從圖中可以看出：凸模的形狀較為復雜，待加工多，加工精度要求高。綜合考慮，其零件加工步驟主要分為3步進行：粗銑；精銑型腔及圓弧槽；精銑細槽。其切削參數(shù)及刀軌路徑規(guī)劃如下所示。8.2.2 凹模數(shù)控加工刀軌路徑規(guī)劃機床選用HASS-VF5型機床，各加工特征及路徑規(guī)劃如下：8.2.2.1工序1 粗銑型腔ap=0.5，S=500r/min ,f=20，其刀軌路徑規(guī)劃如下圖所示：圖8-58.2.2.2工序2 精銑型腔及圓弧槽ap=0.5，S=1000r/min ,f=20，其刀軌路徑規(guī)劃如下圖所示圖8-68.2.2.3工序3 精銑細槽ap=0.2，S=1000r/min ,f=9.8，其刀軌路徑規(guī)劃如下圖所示圖8-78.3程序清單由于各程序段過長，僅節(jié)選凹模工序1及凸模工序3程序，其余程序附后。8.3.1 凹模工序1：粗銑型腔由于其數(shù)控加工程序過長，僅選其中一小段，其程序如下：O0001N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0N0030 T00 M06N0040 G00 G90 X12.5168 Y4.685 S0 M03N0050 G43 Z.3937 H00N0060 Z.1181N0070 G01 X12.4472 Y4.6797 Z.0994 F9.8 M08N0080 X12.3802 Y4.6597 Z.0807N0090 X12.3184 Y4.6269 Z.062N0100 X12.2643 Y4.5827 Z.0433N0110 X12.2198 Y4.5288 Z.0246N0120 X12.1867 Y4.4672 Z.0059N0130 X12.1664 Y4.4003 Z-.0128N0140 X12.1607 Y4.3307 Z-.0315N0150 Y4.2869N0160 X12.2047N0170 G03 Y4.3745 I0.0 J.0438N0180 G01 X12.1607N0190 Y4.3307N0200 X11.9835N0210 Y4.1097N0220 X12.2047N0230 G03 Y4.5517 I0.0 J.221N0240 G01 X11.9835N0250 Y4.3307N0260 X11.8064N0270 X11.8063 Y3.9326N0280 X12.2047N0290 G03 Y4.7288 I0.0 J.3981N0300 G01 X11.8064N0310 Y4.3307N0320 X11.6292N0330 Y3.7554N0340 X12.2047N0350 G03 Y4.906 I0.0 J.5753N0360 G01 X11.6292N0370 Y4.3307N0380 X11.452N0390 Y3.5782N0400 X12.2047N0410 G03 Y5.0832 I0.0 J.7525N0420 G01 X11.452N0430 Y4.3307N0440 X11.2749N0450 Y3.4011N0460 X12.2047N0470 G03 Y5.2603 I0.0 J.9296N0480 G01 X11.2749N0490 Y4.3307N0500 X11.0977N0510 Y3.2239N0520 X12.2047N0530 G03 Y5.4375 I0.0 J1.1068N0540 G01 X11.0977N0550 Y4.3307N0560 X10.9205N0570 Y3.0467N0580 X12.2047N0590 G03 Y5.6147 I0.0 J1.284N0600 G01 X10.9205N0610 Y4.3307N0620 X10.7434N0630 Y2.8771N0640 G03 X10.8199 Y2.8696 I.0765 J.3853N0650 G01 X12.2047N0660 G03 Y5.7918 I0.0 J1.4611N0670 G01 X10.8199N0680 G03 X10.7434 Y5.7843 I0.0 J-.3928N0690 G01 Y4.3307N0700 X10.5662N0710 Y2.7921N0720 G02 X10.5649 Y2.7557 I-1.5905 J.0373N0730 G01 X10.5651 Y2.7525N0740 G03 X10.8199 Y2.6924 I.2548 J.5099N0750 G01 X12.2047N0760 G03 Y5.969 I0.0 J1.6383N0770 G01 X10.8199N0780 G03 X10.5651 Y5.9089 I0.0 J-.57N0790 G01 X10.5649 Y5.9057N0800 G02 X10.5662 Y5.869 I-1.5849 J-.0733N0810 G01 Y4.3307N0820 X10.389N0830 Y2.7943N0840 G02 X10.3875 Y2.7558 I-1.4134 J.035N0850 X10.3893 Y2.7039 I-1.4041 J-.0724N0860 G01 Y2.6518N0870 G03 X10.8199 Y2.5152 I.4306 J.6106N0880 G01 X12.2047N0890 G03 Y6.1462 I0.0 J1.8155N0900 G01 X10.8199N0910 G03 X10.3893 Y6.0096 I0.0 J-.7472N0920 G01 Y5.9575N0930 G02 X10.3875 Y5.9057 I-1.4059 J.0205N0940 X10.389 Y5.8668 I-1.4076 J-.0732N0950 G01 Y4.3307N0960 X10.2119N0970 Y2.7986N0980 G02 X10.2101 Y2.7558 I-1.2362 J.0306N0990 X10.2121 Y2.7025 I-1.2267 J-.0724N1000 G01 Y2.566N1010 G03 X10.8199 Y2.3381 I.6078 J.6964N1020 G01 X12.2047N1030 G03 Y6.3233 I0.0 J1.9926N1040 G01 X10.8199N1050 G03 X10.2121 Y6.0954 I0.0 J-.9243N1060 G01 Y5.9589N1070 G02 X10.2101 Y5.9057 I-1.2287 J.0191N1080 X10.2119 Y5.8625 I-1.2301 J-.0731N1090 G01 Y4.3307N1100 X10.0348N1110 Y2.803N1120 G02 X10.0326 Y2.7559 I-1.0591 J.0262N1130 X10.0349 Y2.701 I-1.0492 J-.0725N1140 G01 Y2.4897N1150 G03 X10.8199 Y2.1609 I.785 J.7727N1160 G01 X12.2047N1170 G03 Y6.5005 I0.0 J2.1698N1180 G01 X10.8199N1190 G03 X10.0349 Y6.1718 I0.0 J-1.1015N1200 G01 Y5.9604N1210 G02 X10.0326 Y5.9056 I-1.0515 J.0176N1220 X10.0348 Y5.8582 I-1.0526 J-.0731N1230 G01 Y4.3307N1240 X9.8576N1250 Y2.8054N1260 G02 X9.8549 Y2.7559 I-.882 J.0238N1270 X9.8578 Y2.6994 I-.8715 J-.0725N1280 G01 Y2.4202N1290 G03 X10.8199 Y1.9837 I.9621 J.8422N1300 G01 X12.2047N1310 G03 Y6.6777 I0.0 J2.347N1320 G01 X10.8199N1330 G03 X9.8578 Y6.2412 I0.0 J-1.2787N1340 G01 Y5.962N1350 G02 X9.8549 Y5.9056 I-.8744 J.016N1360 X9.8576 Y5.8558 I-.8749 J-.073N1370 G01 Y4.3307N1380 X9.6805N1390 Y2.8102N1400 G02 X9.677 Y2.7559 I-.7049 J.019N1410 X9.6806 Y2.6976 I-.6936 J-.0724N1420 G01 Y2.3561N1430 G03 X10.8199 Y1.8066 I1.1393 J.9063N1440 G01 X12.2047N1450 G03 Y6.8548 I0.0 J2.5241N1460 G01 X10.8199N1470 G03 X9.6806 Y6.3053 I0.0 J-1.4558N1480 G01 Y5.9638N1490 G02 X9.677 Y5.9055 I-.6972 J.0142N1500 X9.6805 Y5.8511 I-.697 J-.073N1510 G01 Y4.3307N1520 X9.5034N1530 Y2.815N1540 G02 X9.4985 Y2.7559 I-.5278 J.0142N1550 X9.5034 Y2.6956 I-.5151 J-.0724N1560 G01 Y2.2962N1570 G03 X10.8199 Y1.6294 I1.3164 J.9662N1580 G01 X12.2047N1590 G03 Y7.032 I0.0 J2.7013N1600 G01 X10.8199N1610 G03 X9.5034 Y6.3652 I0.0 J-1.633N1620 G01 Y5.9659N1630 G02 X9.4985 Y5.9055 I-.52 J.0121N1640 X9.5034 Y5.8464 I-.5185 J-.073N1650 G01 Y4.3307N1660 X9.8971N1670 Z.0866N1680 G00 Z.3937N1690 X4.0184 Y3.9764N1700 Z.1181N1710 G01 X4.088 Y3.9817 Z.0994N1720 X4.155 Y4.0018 Z.0807N1730 X4.2168 Y4.0345 Z.062N1740 X4.2709 Y4.0787 Z.0433N1750 X4.3154 Y4.1326 Z.0246N1760 X4.3485 Y4.1943 Z.0059N1770 X4.3688 Y4.2611 Z-.0128N1780 X4.3745 Y4.3307 Z-.0315N1790 Y4.3745N1800 X4.3307N1810 G03 Y4.2869 I0.0 J-.0438N1820 G01 X4.3745N1830 Y4.3307N1840 X4.5517N1850 Y4.5517N1860 X4.3307N1870 G03 Y4.1097 I0.0 J-.221N1880 G01 X4.5517N1890 Y4.3307N1900 X4.7288N1910 Y4.7288N1920 X4.3307N1930 G03 Y3.9326 I0.0 J-.3981N1940 G01 X4.7288N1950 Y4.3307N1960 X4.906N1970 Y4.906N1980 X4.3307N1990 G03 Y3.7554 I0.0 J-.5753N2000 G01 X4.906N2010 Y4.3307N2020 X5.0832N2030 Y5.0832N2040 X4.3307N2050 G03 Y3.5782 I0.0 J-.7525N2060 G01 X5.0832N2070 Y4.3307N2080 X5.2603N2090 Y5.2603N2100 X4.3307N2110 G03 Y3.4011 I0.0 J-.9296N2120 G01 X5.2603N2130 Y4.3307N2140 X5.4375N2150 Y5.4375N2160 X4.3307N2170 G03 Y3.2239 I0.0 J-1.1068N2180 G01 X5.4375N2190 Y4.3307N2200 X5.6147N2210 Y5.6147N2220 X4.3307N2230 G03 Y3.0467 I0.0 J-1.284N2240 G01 X5.6147N2250 Y4.3307N2260 X5.7918N2270 Y5.7844N2280 G03 X5.7156 Y5.7918 I-.0763 J-.3853N2290 G01 X4.3307N2300 G03 Y2.8696 I0.0 J-1.4611N2310 G01 X5.7156N2320 G03 X5.7918 Y2.8771 I0.0 J.3928N2330 G01 Y4.3307N2340 X5.969N2350 Y5.8577N2360 G02 X5.9705 Y5.9057 I1.5908 J-.0257N2370 G01 X5.9704 Y5.9089N2380 G03 X5.7156 Y5.969 I-.2548 J-.5099N2390 G01 X4.3307N2400 G03 Y2.6924 I0.0 J-1.6383N2410 G01 X5.7156N2420 G03 X5.9704 Y2.7525 I0.0 J.57N2430 G01 X5.9705 Y2.7557N2440 G02 X5.969 Y2.8037 I1.5892 J.0737N2450 G01 Y4.3307N2460 X6.1462N2470 Y5.8562N2480 G02 X6.1479 Y5.9057 I1.4136 J-.0241N2490 X6.1462 Y5.9575 I1.4041 J.0724N2500 G01 Y6.0096N2510 G03 X5.7156 Y6.1462 I-.4306 J-.6106N2520 G01 X4.3307N2530 G03 Y2.5152 I0.0 J-1.8155N2540 G01 X5.7156N2550 G03 X6.1462 Y2.6518 I0.0 J.7472N2560 G01 Y2.7039N2570 G02 X6.1479 Y2.7557 I1.4059 J-.0205N2580 X6.1462 Y2.8053 I1.4119 J.0737N2590 G01 Y4.3307N2600 X6.32338.3.2 凸模工序3：精銑銑槽由于其數(shù)控加工程序過長，僅選其中一小段，其程序如下：O0002%N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0N0030 T00 M06N0040 G00 G90 X5.874 Y1.4639 S0 M03N0050 G43 Z.7973 H00N0060 Z.5218N0070 G01 Y1.4489 Z.5177 F9.8 M08N0080 X5.8746 Y1.4443 Z.5165N0090 X5.8762 Y1.4399 Z.5153N0100 X5.8746 Y1.4443 Z.514N0110 X5.874 Y1.4489 Z.5128N0120 Y1.6623 Z.4556N0130 Y1.4489 Z.3984N0140 X5.8746 Y1.4443 Z.3972N0150 X5.8762 Y1.4399 Z.3959N0160 X5.874 Y1.4489N0170 Y3.025N0180 G02 X5.9134 Y3.0644 I.0394 J0.0N0190 G01 X7.2191N0200 G02 X7.2325 Y3.062 I0.0 J-.0394N0210 G01 X7.2695 Y3.0486N0220 Z.514N0230 G00 Z.7973N0240 X7.2325 Y3.062N0250 Z.514N0260 G01 Z.3959N0270 X7.2647N0280 X7.2783 Y3.0622N0290 X7.3192 Y3.062N0300 X7.3724N0310 X7.3749 Y3.0619N0320 X7.3748 Y3.0644N0330 Y3.1043N0340 X7.3749 Y3.1068N0350 X7.3724 Y3.1067N0360 X7.2325N0370 G02 X7.2191 Y3.1043 I-.0134 J.037N0380 G01 X5.9134N0390 G02 X5.874 Y3.1437 I0.0 J.0394N0400 G01 Y5.5177N0410 G02 X5.9134 Y5.5571 I.0394 J0.0N0420 G01 X7.2191N0430 G02 X7.2325 Y5.5547 I0.0 J-.0394N0440 G01 X7.2695 Y5.5414N0450 Z.514N0460 G00 Z.7973N0470 X7.2325 Y5.5547N0480 Z.514N0490 G01 Z.3959N0500 X7.2647N0510 X7.2783 Y5.5549N0520 X7.3056 Y5.5547N0530 X7.3724N0540 X7.3749 Y5.5546N0550 X7.3748 Y5.5571N0560 Y5.597N0570 X7.3749 Y5.5995N0580 X7.3724 Y5.5994N0590 X7.3192N0600 X7.2783 Y5.5992N0610 X7.2647 Y5.5994N0620 X7.2325N0630 G02 X7.2191 Y5.597 I-.0134 J.037N0640 G01 X5.9134N0650 G02 X5.874 Y5.6364 I0.0 J.0394N0660 G01 Y7.2123N0670 X5.8737 Y7.2174N