综合实验指导书(手机外壳加工)

2.2 实验二手机外壳模具数控铣削加工实验

2.2.1 实验目的

1．了解数控铣削在模具加工中的作用。

2．掌握用数控铣加工模具型腔的加工工艺。

3．掌握运用Mastercam软件对模具型腔进行曲面加工刀具路径设计的方法。

4．掌握数控程序的传输方法。

5．了解数控程序在加工中心运行过程。

2.2.2 实验内容

1．拟订模具型腔铣削加工工艺。

2．利用Mastercam软件对模具图形进行处理。

3．根据拟订的加工工艺，利用Mastercam软件对凸、凹模型腔进行刀具路径设计。

4．模拟加工并生成NC程序。

5．传输NC程序。

6．试运行NC程序。

2.2.3 手机外壳凹模Mastercam9.0操作步骤

1．图形处理

（1）从Pro/E系统中输出手机外壳凹模零件的IGES格式文件。

（2）在Mastercam9.0 系统中将手机外壳凹模零件的IGES格式文件转换成MC9格式文件。

1）在菜单栏中选择回主功能表/档案/档案转换/IGES/读取。

2）在系统弹如图16所示指定文挡名对话框中读取IGES格式的文件名，单击打开。

图16 指定文挡名对话框

3）系统弹出如图17所示的IGES文件参数设置对话框，单击OK按钮。

图17 IGES文件参数设置对话框

4）在系统弹出如图18所示的删除当前文件提示对话框中，单击“是”按钮。

图18 删除当前文件提示对话框

5）单击工具栏中的（全屏显示）按钮，屏幕显示如图19所示的凹模线框模型。

图19 凹模线框模型

2．坐标处理

（1）在菜单栏选择回主功能表。

（2）单击顶部工作栏中的（等角视图）按钮，单击（构图面——侧视图）按钮，

单击（全屏显示）/，如图19（a）为旋转前凹模模型。

（3）在菜单栏中选择转换/旋转/所有的/图素命令旋转所有几何图素。

（4）选择执行命令。

（5）系统提示选择旋转基准点，在菜单栏中选择原点命令以系统原点为旋转点。

（6）系统弹出如图20所示旋转参数设置对话框，输入旋转角度（根据自己设计图形确定旋转角度，顺时针为“负”，逆时针为“正”，将模具的加工面旋转至XY平面上，将模具的长方向旋转至X轴），单击确定按钮/（清除颜色）/（全屏显示），屏幕显示如图19（b）所示的旋转后凹模模型。

（a）旋转前凹模模型（b）旋转后凹模模型

图19 旋转前后凹模模型

图20 旋转参数设置对话框

3．对刀点的确定

（1）在菜单栏单击层别，系统弹出如图21所示的图层设置对话框，输入“层别２”，单击确定，单击顶部工作栏中的（构图面—空间绘图）按钮。

（2）绘制曲面边界线。在菜单栏中选择回主功能表/绘图/曲面曲线/所有边界/鼠标选取上曲面/执行/执行/回主功能表，产生如图22所示的深色线条为曲面边界。

图22 图层设置对话框

（3）将边界线的左上角平移到系统的原点（为对刀点）；在菜单栏中选择回主功能表/转换/平移/所有的/图素/两点间/单击边界线左上角/原点（对刀点），系统弹如图23所示平移参数设置对话框，单击确定/（清除颜色）/（全屏显示）按钮，屏幕显示如图24 所示的平移后凹模模型的对刀点，图25为平移前凹模模型的对刀点。

图23 产生曲面边界

图24 平移参数设置对话框

（a）平移前凹模模型（b）平移后的凹模模型

图25 平移前后的凹模模型

（4）保存文件。在菜单栏中选择回主功能表/档案/存档，系统弹如图26所示保存文档对话框，输入文档名称，单击存档按钮。

图26 保存文档对话框

4．规划曲面挖槽粗加工刀具路径（留余量0.3）

（1）刀具路径规划

1）单击工作拦中的（构图面——俯视图）按钮，构图面设为俯视构图面。

2）选择刀具路径/曲面加工/粗加工/挖槽粗加工命令。

3）选择所有的/曲面命令，选择所有曲面，选择执行命令。

4）系统弹出如图27所示曲面粗加工挖槽刀具参数对话框，鼠标放在空白处，单击从刀库中选取刀具，系统弹出如图28所示的刀具库对话框，从刀具库中选取直径为10刀尖角为1的圆角铣刀（如果刀库中无此刀具，可单击建立新的刀具，系统弹出如图29所示的刀具型式对话框，选择圆鼻刀类型，并设置刀具规格如图30所示），在曲面挖槽刀具参数设置对话窗中输入切削参数、程序名、冷却等，如图31所示。

图27 曲面粗加工挖槽刀具参数对话框

图28 刀具库对话框

图29 刀具型式对话框图30 刀具规格选项卡

图31 已设置的刀具参数对话框

5）单击曲面挖槽刀路对话框中的曲面加工参数选项卡，参数设置如图32所示。

图32 曲面加工参数选项卡

6）单击挖槽粗加工参数选项卡，参数设置如图33所示。

图33 挖槽粗加工参数选项卡

7）单击切削方向误差值选项卡，参数设置如图34所示。

图34 切削方向误差值选项卡

8）单击切削深度选项卡，切削深度参数设置如图35所示。

9）单击间隙设置选项卡，选择切削顺序最佳化，参数设置如图36所示。

图35 切削深度选项卡

图36 间隙设置选项卡

10）单击曲面挖槽刀路对话窗中的确定按钮，系统提示选择刀路范围限定框（标箭头），选择如图37所示串连曲面边界线，鼠标拾取边界线，选择执行命令，系统产生如图38所示曲面挖槽刀路。

图37 选择刀路范围限定框

图38 曲面挖槽刀具路径

2．刀具路径模拟。在菜单栏选择刀具路径/操作管理，系统弹出如图39所示的刀路操作管理对话框。选择刀路模拟选项卡，在菜单栏选择手动模拟（按“S”键）或自动模拟，如图40所示。

图39 操作管理对话框图40 凹模粗加工刀具路径模拟

3．工件毛坯设置。在菜单栏选择刀具路径/工作设置，系统弹出如图41所示的工作设置对话框，鼠标捕捉毛坯的左上角为对刀点，分别在X、Y、Z位置上输入模型的长、宽、高。具体参数设置如图所示。

图41 工件设置对话框

4．曲面挖槽粗加工实体验证。在菜单栏选择刀具路径/操作管理，系统弹出如图39所示的刀路操作管理对话框。选择实体验证选项卡，系统弹出如图42所示的实体验证操作对话框，单击按钮，实体验证过程如图43所示。

图42 实体验证操作对话框

图43 凹模挖槽粗加工实体验证过程

5．规划曲面等高外形粗加工刀具路径（主要针对较陡曲面的余留残料进行粗加工）（1）? 6R1圆鼻刀对凹模用曲面等高外形粗加工进行刀具路径规划

1）单击工作拦中的（构图面——俯视图）按钮，构图面设为俯视构图面。

2）选择刀具路径/曲面加工/粗加工/等高外形粗加工命令。

3）选择所有的/曲面命令，选择所有曲面，选择执行命令。

4）系统弹出如图44所示曲面等高外形刀具参数对话窗，鼠标放在空白处，单击右键，单击从刀库中选取刀具，从刀具库中选取直径为6刀尖角为1的圆角铣刀如图45所示（如果刀库中无此刀具，可单击建立新的刀具，系统弹出如图29所示的刀具型式对话框，选择圆鼻刀类型，并设置刀具规格如图46所示），在曲面等高外形刀具参数设置对话窗中输入切削参数、程序名、冷却等，如图47所示。

图44 曲面等高外形刀具参数设置对话框

图45 刀具库对话框

图46 刀具规格选项卡

图47 刀具参数设置对话框

5）单击曲面加工参数选项卡，参数设置如图48所示。

图48 曲面加工参数选项卡

6）单击等高外形粗加工参数选项卡，参数设置如图49所示。

图49 等高外形粗加工参数选项卡

7）单击切削方向误差值选项卡，参数设置如图50所示。

图50 切削方向误差值选项卡

8）单击切削深度选项卡，切削深度参数设置如图51所示。

9）单击间隙设置选项卡，选择切削顺序最佳化，参数设置如图52所示。

图51 切削深度选项卡图52 间隙设置选项卡

10）单击等高外形粗加工的确定按钮，系统提示选择刀路范围限定框（标箭头），选择如图53所示串连曲面边界线，鼠标拾取边界线，选择执行命令，系统产生如图54所示等高外形粗加工刀路。

图53 选择刀路范围限定框图54 等高外形粗加工刀路

（2）刀具路径模拟。在菜单栏选择刀具路径/操作管理，系统弹出如图55所示的刀路操作管理对话框。选择刀路模拟选项卡，在菜单栏选择手动模拟（按“S”键）或自动模拟。如图56所示。

图55 操作管理对话框图56 等高外形粗加工刀具路径模拟

（3）等高外形粗加工实体加工模拟。在菜单栏选择刀具路径/操作管理，系统弹出如图55所示的刀路操作管理对话框。选择实体验证选项卡，系统弹出如图57所示的实体验证操作对话框，单击按钮，实体验证过程如图58所示。

图57 实体验证操作对话框

图58 实体验证过程

6．规划曲面平行精加工刀具路径（无余量）

（1）R3球刀对凹模进行曲面平行精加工刀路设计

1）单击工作栏中的（构图面——俯视图）按钮，构图面设为俯视构图面。

2）选择刀具路径/曲面加工/精加工/平行铣削命令。

3）选择所有的/曲面命令，选择所有曲面，选择执行命令。

4）系统弹出曲面精加工——平行铣削刀具参数对话框，鼠标放在空白处，单击右键，单击从刀库中选取刀具，从刀具库中选取直径为6的球头铣刀（如果刀库中无此刀具，可单击建立新的刀具，具体设置见曲面挖槽粗加工），在曲面精加工——平行铣削刀具参数设置对话窗中输入切削参数、程序名、冷却等，如图59所示。

图59 曲面精加工—平行铣削刀具参数对话框

5）单击曲面加工参数选项卡，参数设置如图60所示。

图60 曲面加工参数选项卡

6）单击平行铣削精加工参数选项卡，参数设置如图61所示。

7）单击间隙设置选项卡，选择切削顺序最佳化，参数设置如图62所示。

图61 平行铣削精加工参数图62 间隙设置对话框

8）单击平行铣削精加工对话框的确定按钮，系统提示选择刀路范围限定框（标箭头），选择如图63所示串连曲面边界线，鼠标拾取边界线，选择执行命令，系统产生如图64所示平行铣削精加工刀路。

图63 选择刀路范围限定框图64 产生平行铣削精加工刀路

（2）刀具路径模拟。在菜单栏选择刀具路径/操作管理，系统弹出如图65所示的刀路操作管理对话框。选择刀路模拟选项卡，在菜单栏选择手动模拟（按“S”键）或自动模拟。如图66所示。

图65 操作管理对话框图66 平行铣削精加工刀具路径模拟

（3）平行铣削精加工实体加工模拟。在菜单栏选择刀具路径/操作管理，系统弹出如图所示的刀路操作管理对话框。选择实体验证选项卡，系统弹出如图67所示的实体验证操作对话框，单击按钮，实体验证结果如图68所示。

图67 实体验证操作对话框

图68 实体验证结果

7．后置处理（生成NC程序）。在菜单栏选择刀具路径/操作管理在弹出的对话框中单击后处理按钮，系统弹出如图69所示的后处理程式对话框，选择打开储存NC档、编辑，单击确定按钮，系统弹出如图70所示的输入程序名对话框，输入程序名，单击保存按钮，显示NC程序如图71所示，修改（FANUC系统的程序格式）并保存。

图69 后处理程式对话框图70 输入程序名对话框

图71 生成NC程序

8．传输NC程序。在菜单栏选择档案/下一页/传输，系统弹出如图72所示的传输参数设置对话框，单击传送按钮，显示如图73所示的指定欲传输的程序名对话框，再单击打开按钮，显示程序传输过程如图74所示。

图72 传输参数设置对话框图73 指定欲传输的程序名对话框

图74 程序传输过程

9．加工

（1）将平口虎钳装夹在数控铣床上、虎钳的固定面与X轴平行，将磁力表架吸附在机床主轴上，装上百分表，用电子手轮操作，将平口虎钳校直并夹紧；

（2）装夹模具毛坯，用电子寻边器找正毛坯的左上角为工件坐标系零点（X0，Y0，Z0）；

（3）计算工件坐标系零点处于机床坐标系的偏值，选择工件坐标（G54~G59）并输入数值；

（4）将方式选择开关置于“MDI”/按“OPR/ALARM”键/光标移到“ON”/将方式选择置于“自动运行”/按“PROGRAM”键/ 按“循环启动”；

（5）执行程序加工。

2.2.4 手机外壳凸模Mastercam9.0操作步骤

1．图形处理

（1）从Pro/E系统中输出手机外壳凹模零件的IGES格式文件；

（2）在Mastercam9.0 系统中将手机外壳凹模零件的IGES格式文件转换成MC9格式文件。

1）在菜单栏中选择回主功能表/档案/档案转换/IGES/读取。

2）系统弹如图74所示指定文挡名对话框中读取IGES格式的文件名，单击打开。

图74 指定文挡名对话框

3）系弹出如图75所示的IGES文件参数设置对话框，单击OK按钮。

图75 IGES文件参数设置对话框

4）在系统弹出如图76所示的删除当前文件提示对话框中，单击“是”按钮。

图76 删除当前文件提示对话框

5）单击工作栏中的（全屏显示）按钮，屏幕显示如图77所示的凹模线框模型。

图77 凸模线框模型

2．坐标处理

（1）在菜单栏选择选择回主功能表。

（2）单击顶部工作栏中的（等角视图）按钮，单击（构图面——侧视图）按钮，

单击（全屏显示）/，如图2所示的旋转前凹模模型。

（3）在菜单栏中选择转换/旋转/所有的/图素命令旋转所有几何图素。

（4）选择执行命令。

（5）系统提示选择旋转基准点，在菜单栏中选择原点命令以系统原点为旋转点。

（6）系统弹出如图78所示旋转参数设置对话框，输入旋转角度（根据自己设计图形确定旋转角度，顺时针为“负”，逆时针为“正”，将模具的加工面旋转至XY平面上，将模具的长方向旋转至X轴），单击确定按钮/（清除颜色）/（全屏显示），屏幕显示如图79所示的旋转后凸模模型,图80所示的旋转前凸模模型。

图78旋转参数设置对话框图79 旋转前凸模模型图80 旋转后凸模模型

3．加工坯料及对刀点的确定

（1）绘制边界盒

1）在菜单栏单击层别并在图81设置图层对话框中输入“层别２”，使当前图层处于第2层,单击确定，单击顶部工作栏中的（构图面—空间绘图）按钮。

图81 设置图层对话框

2）在菜单栏中选择回主功能表/绘图/下一页, 系统弹出如图82所示绘制边界盒对话框,单击确定按纽,如图83所示。

图82绘制边界盒对话框图83 产生边界盒

（2）将边界盒的左上角平移到系统的原点（为对刀点）。在菜单栏中选择回主功能表/转换/平移/所有的/图素/两点间/单击边界盒左上角/原点（对刀点），系统弹如图84所示平移参数设置对话框，单击确定/（清除颜色）/（全屏显示）按钮，屏幕显示如图85 所示的平移后凸模模型，如图86 所示的为平移后前凸模模型。

图84 平移参数设置对话框图85 平移前凸模模型图86 平移后凸模模型

（3）绘制曲面边界线

1）在菜单栏单击层别并在设置图层对话框中输入“层别3”，使当前图层处于第3层,

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/hj8l.html