圖1 柜機面板三維模型

二、工藝流程分析

柜機面板模具是生產(chǎn)高質(zhì)量柜式空調(diào)器的重要組成部分。由于柜機面板的外觀條件與裝配性能，對模具材料、內(nèi)在質(zhì)量和尺寸精度等都提出了嚴格的要求，制造難度很大。我司在充分吸收日本空調(diào)器模具結(jié)構(gòu)設計精華的基礎上經(jīng)過多年的開發(fā)研究，已擁有專業(yè)的生產(chǎn)技術，并逐步成為蘇中地區(qū)重要的模具生產(chǎn)基地。

注射模具的加工工序一般分為為粗加工、半精加工和精加工等工序。根據(jù)柜機面板動定模芯的形狀及加工特性，二次加工的曲面精度要求很高，其定位基準均為底座下平面，為了減少裝夾次數(shù)，縮短工時，二次加工需要全部在數(shù)控銑床或數(shù)控加工中心上進行。在數(shù)控加工中，為了盡量減少輔助工時，要特別注意使用夾具來保證迅速完成加工零件的定位和夾緊過程。在加工中要盡量減少工件裝夾次數(shù)，在一次裝夾中，應盡可能多地完成各個工序工步，為此，定位時要考慮便于各個表面都被加工的定位方式。以模芯下平面為定位基準，可以方便地完成其他各個曲面的加工。 #p#分頁標題#e#

三、數(shù)控加工

Cimatron E5.0軟件具有強大的加工能力，而且也能讀取如UG、Pro/ENGINEER等其他軟件的數(shù)據(jù)進行加工。用CimatronNC模塊進行數(shù)控加工自動智能化編程，其步驟如下：

(1)根據(jù)模型特點，擬訂加工工藝；
(2)進行每步編程，確定加工方法以及刀具、進給速度、刀間距等參數(shù)，生成刀具路徑，并進行刀具路徑的模擬檢查；
(3)生成NC程序；
(4)用CNC傳輸軟件將NC程序傳輸給相應的數(shù)控機床；
(5)準備好加工毛坯、刀具、夾具后在數(shù)控機床上加工。

下面以此模具的定模芯為例簡述其數(shù)控銑削加工過程：

圖2 面板注射模定模芯（包含四個方壓板）

如圖2所示為面板注射模定模芯，其毛坯尺寸為1050mm×650mm×90mm，整體加工高度為50mm。整個模型采用Cimatron E5.0軟件加工模塊進行數(shù)控加工，基準角在右下角，用內(nèi)六角螺釘將四個方鐵塊固定于定模芯上，在實際加工時只需將這四個方鐵塊固定在機床工作臺上即可，其加工過程為：先粗加工整體外形→區(qū)部粗加工（清角）→半精加工成型曲面及四周相連曲面→精加工成型曲面及四周相連曲面→精加工墻角根部的方式。

1. 整體粗加工（WCUT）

使用D63（R8）玉米銑刀，采用3D體積塊螺旋加工方式（Volume Milling -Sipral Cut - 3D），安全平面（CLEARANCE PLANE）為150mm，螺旋角（Ramp Angle）為5°，加工的最大高度（Z-top）為90mm，加工的最低高度（Z-bottom）為40mm，切深(Down Step)為0.75 mm，步距(Side Step)為30 mm，粗加工余量（Part Surface Offset）為0.5 mm，加工精度（Part Surface Toleranc）為0.1mm，銑削方向（Milling Direction）為Climb Milling，切割方向（Cut Direction）為Inside Out，零件是否為開放零件（Open Part）為NO，主軸轉(zhuǎn)速（SPINDLE_SPEED）為1000r/min，進給速度(CUT_FEED)為1200mm/min。使用程序執(zhí)行（Exetute）功能，加工刀具軌跡如圖3所示。同時，對加工進行仿真模擬（Simulation）檢查和過切檢查。整個定模芯的外形被銑出，符合工藝的要求。接著進行后置處理(Post)，自動產(chǎn)生程序，送至CNC加工中心進行數(shù)控加工。

圖3 粗加工整體外形

2. 區(qū)部粗加工(WCUT FINISH)

半精加工選用D24（R6）涂層鑲片銑刀，采用曲面銑削(Surface Milling， By Layers)的加工方式，安全平面（CLEARANCE PLANE）為150mm，加工的最大高度（Z-top）為90mm，加工的最低高度（Z-bottom）為40mm，切深(Down Step)為0.45 mm，粗加工余量（Part Surface Offset）為0.4 mm，加工精度（Part Surface Toleranc）為0.1mm，銑削方向（Milling Direction）為Climb Milling，切割方向（Cut Direction）為Inside Out，零件是否為開放零件（Open Part）為NO，主軸轉(zhuǎn)速（SPINDLE_SPEED）為1300r/min，進給速度(CUT_FEED)為1000mm/min。使用程序執(zhí)行（Exetute）功能，加工刀具軌跡如圖4所示。同時，對加工進行仿真模擬（Simulation）檢查和過切檢查。整個定模芯的的墻壁余量被去除大部分，為球刀加工做好準備，符合工藝的要求。接著進行后置處理(Post)，自動產(chǎn)生程序，送至CNC加工中心進行數(shù)控加工。

圖4 區(qū)部粗加工

圖5 半精加工分型面

4. 精加工(SRFPKT)

使用D10（R5）球頭銑刀，采用投影曲面銑削(Surface Milling， Parallel Cut)的加工方式，安全平面（CLEARANCE PLANE）為150mm，加工的最大高度（Z-top）為90mm，加工的最低高度（Z-bottom）為40mm，步距(Side Step)為0.2mm，粗加工余量（Part Surface Offset）為0mm，加工精度（Part Surface Toleranc）為0.01mm，銑削方向（Cutter Direction）為Bidir，切割角（Milling at Angle）為135°，方向（Direction）為Both:Up&Down，主軸轉(zhuǎn)速（SPINDLE_SPEED）為1800r/min，進給速度(CUT_FEED)為800mm/min。使用程序執(zhí)行（Exetute）功能，加工刀具軌跡如圖6所示。同時，對加工進行仿真模擬（Simulation）檢查和過切檢查。整個定模芯的大部分范圍被精銑到位，符合工藝的要求。接著進行后置處理(Post)，自動產(chǎn)生程序，送至CNC加工中心進行數(shù)控加工。

圖6 精加工分型面

5. 精加工二(WCUT FINISH)

半精加工選用D20（R0.8）端銑刀，采用曲面銑削(Surface Milling， By Layers)的加工方式，安全平面（CLEARANCE PLANE）為150mm，加工的最大高度（Z-top）為90mm，加工的最低高度（Z-bottom）為40mm，切深(Down Step)為0.45 mm，粗加工余量（Part Surface Offset）為0 mm，加工精度（Part Surface Toleranc）為0.01mm，銑削方向（Milling Direction）為Mixed Milling，切割方向（Cut Direction）為Inside Out，零件是否為開放零件（Open Part）為NO，主軸轉(zhuǎn)速（SPINDLE_SPEED）為1400r/min，進給速度(CUT_FEED)為1000mm/min。使用程序執(zhí)行（Exetute）功能，加工刀具軌跡如圖7所示。同時，對加工進行仿真模擬（Simulation）檢查和過切檢查。整個定模芯的的墻壁根部余量被去除，符合工藝的要求。接著進行后置處理(Post)，自動產(chǎn)生程序，送至CNC加工中心進行數(shù)控加工。

圖7 清角加工

四、結(jié)束語

在柜機面板模具的加工過程中，由于采用了Cimatron的數(shù)控加工技術，大大降低了人工設計和普通設備加工所造成的誤差，使銑床、電加工、鉗工、拋光的工作量和勞動強度大大減少，提高了模具的加工效率，縮短了模具的制造周期，也提高了模具的質(zhì)量，而且可以實現(xiàn)無圖加工，為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益。