探讨数控加工在铸造模具制造业中的应用

加工流程

模具加工流程是按照顾客的工艺图纸将2维图纸转化成3维图纸，使用UG软件，将3维模型按照铸造工艺和模具加工工艺进行分模，然后编程人员结合加工中心加工范围，在UG的CAM模块，进行程序编写，然后将程序转化成CLSF格式，结合机床的后置处理文件将程序处理成适合加工中心运作的程序，通过移动存储卡将程序转到加工中心，加工中心操作人员按照程序，核对工件的坐标系，启动程序。

在上述程序中，首先将顾客2维图纸转化成3维图纸，编程人员按照3维图纸进行程序编写，利用数控五轴联动加工中心加工，后期经过组装，得到一套完整的模具。

随着公司快速发展，目前公司的模具多数有复杂曲面构成，复杂曲面曲率大，目前制作的核电模具都是复杂、变壁厚的，依靠简单的工具无法完成，必须依靠复杂曲面造型、样条曲线、扫掠等高难度曲面造型方法完成。3维模型完成后，按照铸造工艺，加工工艺，加工中心加工范围进行分模，在分模中用到分割、裁剪等工具。将分模后的模块转给编程人员，编程人员按照加工方法进行参数选择，优化加工方案，合理的加工参数。

在加工过程中数控铣削是复杂模具零件的主要加工方法。数控设备为精密复杂零件的加工提供了基本条件，但要达到顶期的加工效果，编制高质量的数控程序是必不可少的，在编制加工程序时，选择合理的工艺参数，是编制高质量加工程序的前提。

刀具的选择注意事项

在模具型腔数控铣削加工中，刀具的选择直接影响着模具零件的加工质量、加工效率和加工成木，因此正确选择刀具有着十分重要的息义。在模具铣削加工中，常用的刀具有平端立铣刀、圆角立铣刀、球头刀和锥度铣刀等。

根据被加工型面形状选择刀具类型

1)对于凹形表面，在半精加工和精加工时，应选择球头刀，以得到好的表面质量，但在粗加工时宜选择平端立铣刀或圆角立铣刀，这是囚为球头刀切削条件较差。

2)对凸形表面，粗加工时一般选择平端立铣刀或圆角立铣刀，但在精加工时宜选择圆角立铣刀，这是囚为圆角铣刀的几何条件比平端立铣刀好。

3)对带拔模斜度的侧面，宜选用锥度铣刀，虽然采用平端立铣刀通过插值也可以加工斜面，但会使加工路径变长而影响加工效率，同时会加大刀具的磨损}ru影响加工的精度。

根据从大到小的原则选择刀具

根据型面曲率的大小选择刀具。在精加工时，所用最小刀具的半径应小于或等于被加工零件上的内轮廓圆角半径，尤其是在拐角加工时，应选用半径小于拐角处圆角半径的刀具并以圆弧插补的方式进行加工，这样可以避免采用直线插补而出现过切现象;在粗加工时，考虑到尽可能采用大直径刀具的原则，一般选择的刀具半径较大，目前使用较多的是D120R60大球头刀，在曲率变化较小时大直径刀具加工效率是小直径刀具的5倍以上，且加工表面质量高。

粗加工时尽可能选择圆角铣刀。一方面圆角铣刀在切削中可以在刀刃与工件接触的0~90°范围内给出比较连续的切削力变化，这不仅对加工质量有利，而且会使刀具寿命大大延长;另一方面，在粗加工时选用圆角铣刀，与球头刀相比具有良好的切削条件，与平端立铣刀相比可以留下较为均匀的精加工余量。

走刀方式和切削方式的确定

选择原则是根据被加工零件表面的儿何特征，在保证加工精度的前提下，使切削时间尽可能短，切削过程中刀具受力平稳。

切削参数的控制

在CAM软件中与切削相关的参数主要有主轴转速、进给速率、刀具切入时的进给速率、步距宽度和切削深度等。

其他参数

在模具数控加工编程中，除以上参数的设定外，还有诸如工件坐标系、刀具快速运动平面、加工安全平面、加工余量参数以及后置处理参数等的设定。

结语

准确的3维模型，优化的加工参数，合理的加工方案，解决了手工无法制作的问题，提高了模具精度，保证了模具质量。自加工中心引进后，模具工厂已经为核电，风电，水电，铁路交通等领域铸件制作模具。

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