濰坊模具廠自1997年引入UG設計軟件之初就開始三維實體設計的研究。2005年濰坊模具廠三維實體設計與模具實型三維加工技術得到了有效的應用結合，部分解決了模具三維實體設計應用中存在的問題，縮短了模具的制造周期，削減了模具制造的成本。

　　泡沫實型整體加工的核心在于數控編程，程序的好壞很大程度上決定了模具的質量和外觀。我廠整體加工編程的基本思路是實體剖切分層，翻轉加工。拿到實體的第一步是先膨脹，將鑄件的膨脹余量考慮在內，然后審查其可加工性，接著分層、編程、下料、編制程序單。通過固定編程操作順序可以減少編程的出錯率，也可以加速對新人的培養。

　　程序的好壞取決于兩個方面，一個是編程前的分層，另一個是編程的技巧。好的分層可以充分提高材料的利用率，降低工人的勞動強度，同時方便后序的粘貼。分層的基本原則是：

　　(1)首先考慮機床的加工范圍，受我廠機床加工能力的限制，最大料不能超過2000mm×4000mm×500mm;

　　(2)因泡沫材料為塊狀材料，大小為5000mm×1000mm×500 mm，所以每次下料的尺寸最好使用滿足現有材料的尺寸，減少工人下料和粘貼花費的時間;

　　(3)分層前必須把有余量的部分貼好余量，防止分層后加工面和非加工面的混淆，漏掉加工余量，如底面、鑲塊、擋墻、導板、導向面、彈簧臺等;

　　(4)分層時要考慮好機加工部分和手工加工部分，例如某些不在合適位置的減輕孔可以采用手工方式完成;

　　(5)吊耳部分加工程序復雜，數控加工完成后，外觀質量不如手工制作好，所以應盡量避免數控機床加工，改由工人手工制作;

　　(6)分層厚度盡量不小于100mm，否則加工困難。

　　一修邊模下模座下面舉實例來說明貼量和分層的過程和注意事項：

　　拿到實體后，應先膨脹出收縮比，在UG中貼加工量，然后考慮分層。此件可分兩層(如圖1所示)，分為黃褐色和藍色，紅色為去除掉的量，加工完成后，手工粘貼這些部分。考慮到分層正好在滑料斜面上，如果直接在斜面上分下去會導致褐色局部太薄，不好加工。所以在分層時候，不選用直接水平分割，而是先向下分割再水平分割，這樣薄弱部分就得到了加強(如圖2)。

　　圖1 分層后的模具原型

　　圖2 經過科學分層后的修邊模下模座

　　對于一些細長件，因為加工時裝夾困難，所以盡量在寬度上擴充，可以作輔助筋或者多件聯合加工。 使用輔助筋連接方法一次加工兩層，大大提高了生產效率。

　　此件分層后，兩層并排，通過中間紅色部分的輔助筋連接，加長了寬度，降低了加工的難度，同時一次加工出該部件的兩層，提高效率50%以上。

　　對于形狀特別復雜的件，可通旋轉、并結等方法來分層。

　　圖3為一成型模，多出負角，如按照常規方法分層則層數會很多。現考慮如下的方案：底座一部分，兩端頭單切除，旋轉180°并結成一體。凸模部分從中間劈開，同樣旋轉180°對接。分層如圖4、5、6所示。

　　圖3 外形復雜待加工的模具原型

　　圖4 凸模部分

　　圖5 兩端頭旋轉對接部分

　　圖6 底座部分

　　實踐證明，此分層方法有效地解決了模座的負角等問題，完全滿足編程和加工的需要。

　　分層后，程序編制也同樣關鍵。經過摸索，根據我單位使用的機床和刀具情況以及泡沫的特有加工性能，我們總結出了許多經驗并做成了規范。泡沫分層后，程序分兩面編制，第一部分應為平緩面，加工完后繞坐標軸旋轉180°編制另一面的程序，編程坐標系位置不變，僅隨旋轉軸旋轉180°。在編程中，基準大平面，如底面等，可不編程，交由設備操作者完成。型腔部分使用?0球頭刀和D40R10立銑刀編程，平臺部分編程選用UG的mill_planar，使用刀具為D40R10，三維加工型面部分使用刀具?0球頭刀和UG的mill_contour編程。在使用mill_planar時，注意單層切削深部不能超過100mm，否則加工量太大，容易使整個工件產生晃動，影響加工質量。編程時注意，應先加工壓板臺等高臺部分，防止高臺部分銑成細臺，后加工的時候容易一加工就折斷，影響實型質量。對于輪廓，采用順銑編程。

　　以上面的分層為實例：

　　先銑底面，以平面銑來盡量銑光余量，對于有型面部分采用固定軸銑。要盡量銑光余量，方便翻轉后編程，走刀路徑如圖7所示。

　　圖7 零件的走刀路徑

　　底面加工完成后，加工坐標系的x周圍旋轉軸，坐標圓點不動，編制另一面的程序。此面同樣先以平面銑分層去除大余量，對于三維型面部分，采用球刀固定軸編程的方法，保證型面的完整加工。最后，程序為零件留下剖斷痕跡，方便操作者將兩件剖開。同樣，走刀路徑如圖8所示。

　　圖8 數控加工的走刀路徑

　　編程完畢后，使用仿真軟件仿真，得到加工完畢后的3D示圖，如圖9。

　　圖9 仿真得到加工完畢的3D示圖

　　從仿真分析結果看，該程序完全滿足了加工的要求，保證了加工零件的高質量。

　　程序完成后，應編寫實體剖切工藝方案單和加工程序單，剖切工藝單中要寫明分割的方法以及需要粘補的部分，應以不同的顏色標明分割層次和需要粘貼的部位。同時，還要寫明每部分對應的所需下料的毛坯尺寸，標明每層實際的最大尺寸。加工程序單除和普通程序單一樣要說明圖號、件的名稱和程序名稱、對應刀具、編程基準等常規選項外，還必須說明此層是以何種方式翻轉的以及具體的翻轉軸。如局部有過低的部分，必須在程序單中注明來提醒操作者注意，防止銑到機床底面。

　　完善的編程使操作簡化到機床操作者只需進行簡單的找正、對刀、翻轉等，操作者只需要在不同的部分，如影響外觀的輪廓、加工型面等不同部位，采用不同的進給和轉速，就可以輕松地完成加工任務。