畢業(yè)設(shè)計——肥皂盒型腔的數(shù)控加工工藝工藝

1、肥皂盒型腔的數(shù)控加工工藝工藝 【摘要】 通過在蘇州恒源鑫精密模具科技有限公司的CNC的實踐操作了解實際數(shù)控的運用，根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求選擇模具合理的加工方法 。 本文主要介紹模仁的CNC加工流程，NC在現(xiàn)代運用中非常廣泛，只要是做到跟模具有關(guān)的都要用到CNC，模具NC講究的是精度高，能把復雜的形狀給加工出來，NC加工過程中只要你夾好工件，打表校好平面，分好中，插入正確的程序，加工中注意觀察?！娟P(guān)鍵詞】：打表，分中，插入程序目錄引言1一、CNC加工中心設(shè)備簡介2（一）FANUC加工中心2（二）機器環(huán)境要求3（三）機器保養(yǎng)和維護3（四）使用中注意

2、事項3（五）加工結(jié)束工作4二、塑件的材料簡述與用途4（一）塑料材料的基本特性4（二）塑件材料成型性能5（三）塑件材料的用途6三、工件的加工工藝8（一）零件的技術(shù)要求分析9（二）工藝路線的確定10（三）NC粗加工工藝11總結(jié)12參考文獻13謝辭1413 引言由于塑料具有質(zhì)量輕、強度高、韌性好、耐腐蝕、絕緣性好、易著色、可成型任意形狀、成本低等優(yōu)點。因此塑料制品得到了廣泛的應(yīng)用。塑件已深入到國民經(jīng)濟的各個部門中，零件塑料化的趨勢不斷加強，并且陸續(xù)出現(xiàn)全塑產(chǎn)品?？梢哉f塑料工業(yè)是當今極具活力的一門產(chǎn)業(yè)，塑料制品通常要通過模具而定型(定性)最終成為產(chǎn)品。塑料模壓制造的方法很多，例如注射、擠出、傳遞、壓縮

3、、粉末冶金、鑄塑、涂覆、壓延、熱成形等，其中注塑成型是當今市場最常用、最具前景的塑料成型方法之一，因此塑料注射模作為塑料模的一種，就具有很大的市場需求量。塑料模中模仁是成型產(chǎn)品最直接的部分，模仁尺寸的精度直接影響到產(chǎn)品的合格與否，而加工模仁中NC是其中最主要的工序，它加工模仁的大體的樣子，NC加工現(xiàn)在也越來越來像自動化發(fā)展了，隨著機器的精度越來越高，模仁的要求也是越來越高，精度越來越來高了，做好NC只要抓住打表，校平面（2條內(nèi)），分中，對刀，輸入程序，模仁的加工基本沒什么問題。一、CNC加工中心設(shè)備簡介（一）FANUC加工中心（臺灣大力）1機器型號 MCV-1020BA 工作臺面積 1250

4、X 660 ( 49.21 X 29.98 ) mm (inch） 工作臺最大負重 1000 ( 2200 ) )kgw (lbs) 主軸轉(zhuǎn)速 5000 / 6000 r.p.m切削進給 5,000 ( 197 ) mm / min (inch/min） 刀把型式 BT 40 / BT 50 如圖1-1：圖1-1 FANUC加工中心 （二）機器環(huán)境要求1環(huán)境溫度 ：20±2 溫度的空間梯度：1/m3 溫度的時間梯度：2/8h；2環(huán)境濕度 一般要求：4060為最好3.廠房環(huán)境： 第一，肯定要整潔，不然機器人會經(jīng)常維修保養(yǎng)第二，要寬敞，窄窄的地方顯然不適合機器人作業(yè)，而且會很不安全第三，

5、地面平整，載重肯定要夠，機器人不輕的第四，人為環(huán)境，這個應(yīng)該是最重要的，必要要有專人負責這個項目，畢竟機器人買來不可能馬上生產(chǎn)，要經(jīng)過 夾具調(diào)整、工件改良等等長時間的雙方配合（三）機器保養(yǎng)和維護NC是個精度較高的加工中心，需要一定的精度，所以平時要注意保養(yǎng)，延長機器壽命，使精確度更準確。下面我就介紹一些在公司對機器的保養(yǎng)與維護。1. 使用前打開機床先將機床回原點。2. 將主軸抬高，用清洗劑將主軸內(nèi)孔清洗干凈，防止主軸內(nèi)有灰塵、鐵屑影響主軸的精準度。3. 將虎鉗打開一些，清洗一下虎鉗，然后檢查下虎鉗是否穩(wěn)固，如有松動需即使穩(wěn)固，保證工作時的安全和精確度。4.檢查機器后面的潤滑油、冷卻液和排風扇是

6、否足夠正常，如有異常及時補充和維修。5.在加工前先裝上刀把，把機器轉(zhuǎn)速調(diào)到1000 r.p.m讓它先熱機一下。使?jié)櫥蜐B透到各個部位。（四）使用中注意事項1.使用前必須熟知本設(shè)備的性能及正確的操作方法，且經(jīng)過專門部門的技術(shù)培訓2操作者不允許穿著過于寬松的衣物，不允許帶手鏈、項鏈等首飾，不允許戴手套操作機器，頭發(fā)長的應(yīng)佩戴工作帽，按要求佩帶眼鏡、口罩等勞保用品3.操作者在操作過程中要集中精力，不要疲憊工作；不允許在機床周邊打鬧嬉戲；不允許酒后操機；不要手扶工作臺面，以免出現(xiàn)意外造成人身傷害；4.調(diào)機時必須在機床顯眼位置擺放“調(diào)機警示板”，禁止一切無關(guān)人員靠近機床；5.加工過程中注意查看機器冷卻水

7、是否通暢、機器主軸是否過熱，至少在兩小時內(nèi)須更換一次冷卻水；6.加工時注意選擇合適的刀具和加工方法，盡可能選用直徑大的刀具，以提高效率，所選用刀具長度不允許超出板厚5mm以上；7.產(chǎn)品在加工過程中，組長必須對加工產(chǎn)品作不定期抽檢，保證產(chǎn)品質(zhì)量，杜絕成批產(chǎn)品出錯8.禁止隨意觸動機床電源，控制柜等上面的電線、插頭等，避免損壞機器以及觸電；出現(xiàn)故障時必須及時通知機修禁止私自修理。9.注意對機床設(shè)備的保養(yǎng)，經(jīng)常清理臺面污物，每天下班后要清理干凈機床（包括主機電源、控制柜等），關(guān)閉全部電源方可離開。每天上班前要給機床加潤滑油，充分潤滑設(shè)備。（五）加工結(jié)束工作1.加工結(jié)束后將工作臺清理下，將虎鉗上面的鐵屑

8、吹干凈，再檢查下虎鉗的垂直度，看看有沒有偏。2.將主軸上的刀具拿下來放在刀架上，將主軸降下來一半。3.將虎鉗口稍微閉合一點，然后按下緊急停止，關(guān)掉主界面。4.將機器門關(guān)緊，關(guān)掉電源。二、塑件的材料簡述與用途本文肥皂盒產(chǎn)品（如圖3-1）的材料就是塑料，下面了解下塑料的基本概念（一）塑料材料基本特性1塑料是一種樹脂為主要成分的聚合物材料,它液體在一定的溫度和壓力?？梢员凰茉鞛樘囟ǖ膸缀涡螤詈统叽?并保持其授予固化后形成形狀沒有改變。塑料具有許多優(yōu)異的性能,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中,它具有體積小、質(zhì)量輕,密度高于強度,良好的絕緣性能、低介電損耗、高的化學穩(wěn)定性、減摩耐磨性能好,防振性能好等諸多

9、優(yōu)點。此外,許多塑料也有防水、防潮、防止透氣、輻射防護和瞬態(tài)消融電阻和其他特殊性能1。塑料代替部分金屬、木材、皮革和無機材料成為不可或缺的一種化工原料,在國民經(jīng)濟部門,塑料生產(chǎn)已成為不可或缺的重要材料之一,在各行各業(yè)。 香皂盒如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)在側(cè)面有兩圓孔，形狀簡單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。圖3-1肥皂盒產(chǎn)品圖2.ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合理學性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS價格便

10、宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。ABS無毒，無氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，、不透明，密度為1.02-1.05g/cm3。既有較好的抗沖擊強度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化學穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿、酸類對ABS幾乎沒有影響， ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹，在酮，醛，酯，氯代烴中會溶解或形成乳濁液。ABS表面受冰醋酸，植物油等化學藥品的侵蝕時會引起應(yīng)力開裂， ABS有一定的硬度，他的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸穩(wěn)定性較好，易于成型加工，經(jīng)過調(diào)色配成任何顏色。其缺點是耐

11、熱性不高，連續(xù)工作溫度為70左右，熱變形溫度約為93耐氣候性差，在紫外線作用下ABS易變硬發(fā)脆。ABS的性能指標：密度 1.021.05（），收縮率 ，熔點，彎曲強度80Mpa，拉伸強度3549Mpa，拉伸彈性模量1.8Gpa，彎曲彈性模量1.4Gpa，壓縮強度1839Mpa，缺口沖擊強度1120，硬度6286HRR，體積電阻系數(shù)。ABS的熱變形溫度為93118，制品經(jīng)退火處理后還可提高10左右。ABS在-40時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40100的溫度范圍內(nèi)使用。（二）塑件材料成型性能ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此，成型加工前應(yīng)進行干燥處理；ABS在升溫時黏度增高，

12、黏度對剪切速率的依賴性很強，因此模具設(shè)計中大都采用點澆口形式，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)該注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響及小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在5060，要求塑件光澤和耐熱時，模具溫度應(yīng)控制在6080。ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。（三）塑件材料用途 ABS在機械工業(yè)上用來制造殼體蓋、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、管連接件、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等，汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導管等，還可用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可用來制造水表殼，紡織器

13、材，電器零件、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧器及家具等。三、工件的加工工藝本文講述的是一模四腔的NC加工，下面具體來講述下。（一）零件的技術(shù)要求分析1如圖3.1所示為型腔的二維圖，圖中有不清晰之處，請參見CAD圖，圖3.2所示為型腔的三維圖形。圖3.1 型腔的二維圖圖3.2 型腔的三維圖從圖中可以分析得知，該零件主要結(jié)構(gòu)有4個型腔、中間還有分流道，側(cè)面上還有水道孔，零件需要進行多次裝夾方能完成加工。（2） 工藝路線的確定根據(jù)零件的圖紙要求，確定其工藝路線如下：1.制造毛坯。公司從外面外購一塊長310寬230高45的方料（購料的材料要比標準的長10條）2.銑床銑底面，鉆孔，外輪

14、廓。銑床指主要使用銑刀在工件上加工各種表面的機床。通常銑刀的旋轉(zhuǎn)運動為主運動，工件（和）銑刀的移動為進給運動。銑床先將工件裝夾在工作臺上根據(jù)圖紙將鉆夾頭裝夾到主軸上面，然后用分中棒，對毛培進行分中，見圖2-2。換上中心鉆，按照圖紙上的要求在相應(yīng)的坐標點上用中心鉆打點，見圖2-3。卸下刀具，對要加工的點進行再一次的確認。換上鉆頭搖到相應(yīng)的坐標上將鉆頭鉆到位。然后再換上鉆頭進行加工水路。圖2-2中心鉆圖2-3分中棒3.NC粗加工成型面部分（這部分下面細將）4.熱處理。5.磨床磨四邊和底面。磨床將熱處理過后的工件吸在磁臺上然后用砂輪進行磨切加工，保持平面在2條之內(nèi)。6.NC精加工成型部分。7.線割。

15、8.拋光。9.鉗工修模。10.檢驗。（三）NC粗加工工藝由于工件需要幾個部門才能加工完，這里我重點講NC粗加工工序。1.首先接到銑床已加工過水路，打孔的模仁，然后根據(jù)圖紙看看上一站有沒有加工錯的地方，防止做無用工。2.根據(jù)模仁的編號找到相應(yīng)的CAM程式單3.根據(jù)程式單在電腦上找到相應(yīng)的圖檔對照程式單檢查一下看看符不符合。4.根據(jù)選用的機器然后在電腦上改跟機器相配的程式，改好拖進相應(yīng)的機器電腦文件夾。5.根據(jù)程式單上的基準角用虎鉗夾好，夾得時候工件底部放個墊塊，然后敲緊夾好，要夾得讓墊塊動不了就行了6.夾好工件然后打表（如圖3-3），掃平面，用千分表先打工件的上表面，看看工件是否放平整，NC開粗

16、要求在5條以內(nèi)，平面掃完后再掃工件的角直，看看工件是否上下垂直，也是在5條以內(nèi)。圖3-3千分表7.校表完成后然后根據(jù)程式單分中，此模仁用的是四面分中，分中棒可以用大頭分也可以用小頭分，大頭直徑10MM，小頭直徑5MM，所以靠兩邊的時候一定要看清楚，否直中心點會跑偏，一般分完中都會用G54 G00 X0 YO 進行檢驗。注意分中時，主軸的轉(zhuǎn)速打到500R/M，不能轉(zhuǎn)的太快，不然分中棒會壞。8.分中完成后設(shè)定參數(shù)，肥皂盒型腔的高度是40MM，備料的時候一般都會留個4.5十條的余量，我們選擇的是底部對刀，所以參數(shù)設(shè)為30.1。9.根據(jù)程式單選擇合適的刀具見圖3-6刀把見圖3-5，刀具如圖3-4：圖3

17、-4刀具表刀具編號刀具規(guī)格和名稱數(shù)量加工表面T0112mm球頭銑刀1粗銑型腔T028mm球頭銑刀1半精銑型腔T036mm球頭銑刀1半精銑型腔圖3-5刀把圖3-6刀具10.在開機加工前再次確認工件擺放位置和參數(shù)的設(shè)定。總結(jié)通過本次的畢業(yè)設(shè)計與實習，使我了解了很多只有在實際加工過程中才能發(fā)現(xiàn)的知識和問題，使得我能把在學校學到的理論知識與實際加工操作緊密的結(jié)合起來。了解了企業(yè)生產(chǎn)模具等精密工件的加工工藝，與此同時也從中了解了企業(yè)的文化，為我的將來能夠更好的適應(yīng)企業(yè)環(huán)境奠定了良好的基礎(chǔ)。在學校學習階段，不斷積累理深入論知識，在實習階段，也增強了實踐操作的能力和面對問題獨立思考問題的應(yīng)變能力，掌握了CN