CN109551019A - 一种模板型腔的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于模具加工技术领域，旨在提供一种模板型腔的加工方法，在该加工方法中，定位安装好待加工模板后，在待加工模板的目标型腔的目标加工区域内通过钻具加工出下刀孔，然后将铣刀插到下刀孔内直至待切削层的目标背吃刀量对应的深度，再后铣刀保持在同一深度上在目标加工区域内沿预设加工路径进给加工；待加工完成后，铣刀回到下刀孔的位置，按照同样的方式完成下一层的切削。这样，在保持原有层铣工艺的基础上，采用钻孔这种新的初始下刀方式，从而形成一种新的模板型腔的加工方法。该方法不仅极大地提高模板型腔的加工效率，缩短加工时间，还方便加工深度较大的型腔时切屑的排出。

Description

一种模板型腔的加工方法

技术领域

本发明属于模具加工技术领域，更具体地说，是涉及一种模板型腔的加工方法。

背景技术

模架即模具的支撑，是模具的半制成品，具体地，可以说是整套模具的骨架。模具一般都设计有型腔，通常，模具厂家订购的模架，大部分只要求模架厂简易地在模架的模板上粗加工出一个长方体形状的型腔，采购回去后再作进一步地精加工。

目前，中小型模架的此类型腔一般采用铣刀切削加工，且采用螺旋形下切的加工方式，然而，此加工方式中，下刀速度较慢，螺旋下刀阶段的走刀路程较长，另因中小型模架的长方体形状的型腔的深度一般在10mm以上，而铣刀每次粗加工的下刀量为1～1.5mm，故此需多次重复下刀逐层切削，显然，总体加工时间较长，加工到一定深度时，不易排出切屑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模板型腔的加工方法，用以解决模板型腔加工中加工时间较长、切屑不易排出的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种模板型腔的加工方法，所述模板型腔的加工方法的步骤包括以下：

S10、定位安装待加工模板；

S20、在所述待加工模板的目标型腔的目标加工区域内通过钻具加工出下刀孔；

S30、将铣刀插到所述下刀孔内至待切削层的目标背吃刀量对应的深度，然后，所述铣刀保持在同一所述深度上在所述目标加工区域内沿预设加工路径进给加工；

S40、所述铣刀回到所述下刀孔的位置，执行步骤S30以进行下一层待切削层的切削；

S50、循环执行步骤S40以最终加工出所述目标型腔；

其中，所述下刀孔的直径大于所述铣刀的直径，所述下刀孔的孔深小于或等于所述目标型腔的深度。

在一个实施例中，步骤S50中，循环执行完步骤S40后，将所述铣刀更换为精加工刀具以精加工所述目标型腔。

在一个实施例中，所述精加工步骤中的背吃刀量小于或等于所述目标背吃刀量。

在一个实施例中，所述下刀孔沿所述待加工模板的垂直方向开设。

在一个实施例中，所述型腔为盲孔腔，所述下刀孔的深度小于所述盲孔腔的深度。

在一个实施例中，所述型腔为通孔腔，所述下刀孔的深度等于所述通孔腔的深度。

在一个实施例中，所述下刀孔位于所述目标加工区域中间部分的任意位置上。

在一个实施例中，所述铣刀加工时，各层所述待切削层的所述目标背吃刀量相同。

在一个实施例中，所述目标型腔的横截面形状为长方形。

本发明还提供了一种模板型腔的加工方法，该模板型腔的加工方法的步骤包括以下：

S10、定位安装待加工模板；

S20、在所述待加工模板的目标型腔的目标加工区域的中间部分的任意位置上通过钻具沿所述待加工模板的垂直方向加工出下刀孔；

S30、将铣刀插到所述下刀孔内至待切削层的目标背吃刀量对应的深度，然后，所述铣刀保持在同一深度上沿所述目标型腔的预设加工路径进给加工；

S40、所述铣刀回到所述下刀孔的位置，执行步骤S30以进行下一层待切削层的切削；

S50、循环执行步骤S40，以最终加工出所述目标型腔；

其中，所述下刀孔的直径大于所述铣刀的直径，所述下刀孔的孔深小于或等于所述目标型腔的深度，各层所述待切削层的所述目标背吃刀量相同，且所述目标背吃刀量的范围为1～1.5mm。

本发明提供的模板型腔的加工方法，定位安装好待加工模板后，在待加工模板的目标型腔的目标加工区域内通过钻具加工出下刀孔，然后将铣刀插到下刀孔内直至待切削层的目标背吃刀量对应的深度，再后铣刀保持在同一深度上在目标加工区域内沿预设加工路径进给加工；待加工完成后，铣刀回到下刀孔的位置，按照同样的方式完成下一层的切削。这样，在保持原有层铣工艺的基础上，采用钻孔这种新的初始下刀方式，从而形成一种新的模板型腔的加工方法。该方法不仅极大地提高模板型腔的加工效率，缩短加工时间，还方便加工深度较大的型腔时切屑的排出。

附图说明

为更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的一个实施例中模板型腔的加工方法的流程简图；

图2是本发明的一个实施例中带有型腔的模板；

图3是本发明的一个实施例中模板型腔的加工过程中钻孔步骤的结构示意简图；

图4是本发明的一个实施例中模板型腔的加工过程中铣刀进给加工的结构示意简图；

图5是图4中A处的局部放大图；

图6为本发明的一个实施例中模板型腔的一种加工路线简图；

图7为本发明的一个实施例中模板型腔的另一种加工路线简图。

其中，附图中的标号如下：

10-模板、20-目标型腔、21-目标型腔的深度、30-钻具、40-铣刀、50-主轴；

100-待加工模板、110-目标加工区域、120-下刀孔、130-待切削层、131-目标背吃刀量、140-预设加工路径、150-进给方向。

具体实施方式

为使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，进一步对本发明作详细说明。其中，本发明具体实施例的附图中相同或相似的标号表示相同或相似的元件，或者具有相同或类似功能的元件。应当理解地，下面所描述的具体实施例旨在用于解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅为便于描述，而不能理解为指示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。总之，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合附图1至图7对本发明提供的一种模板型腔的加工方法的实现进行详细地描述。

需说明的是，该模板型腔的加工方法，通常属于模具制造技术领域中，主要适用于中小型模架中模板型腔的加工，特别适用于具有深度较深的盲孔型腔或通型腔的模架的型腔加工。当然，也适用于其他合适的加工情况。

还需说明的是，为方便介绍，如图2所示，本发明所指模板10的目标型腔20通常为横截面为长方形的腔体。当然，实际上，该方法还适用于型腔为其它合适形状的加工。

如图1所示，该模板型腔的加工方法的步骤包括以下：

S10、定位安装待加工模板100。

具体在本实施例中，通常人们可以将待加工模板100吊上立式加工中心(图未示)装夹，当然，实际上还可将待加工模板100定位安装在合适的加工设备中。另外，此步骤中，通常还需要将后续加工步骤中所需的刀具如钻具30、铣刀40等在立式加工中心中安装备好。

S20、在待加工模板100的目标型腔20的目标加工区域110内通过钻具30加工出下刀孔120。

在该步骤中，为方便加工，如图3所示，钻具30沿着待加工模板100的垂直方向，也即加工中心中主轴50的轴向方向开设下刀孔120。为避免出现切削盲区，如图6和图7所示，下刀孔120可以位于目标加工区域110中间部分的任意位置上，换句话说，只要钻具30不沿着目标加工区域110的边缘或拐角处开设下刀孔120即可。

在本实施例中，下刀孔120的孔深小于或等于目标型腔的深度21。具体地，当目标型腔20为盲孔腔时，下刀孔120的深度通常小于盲孔腔的深度，以便为后续的精加工预留精加工余量。对应地，当目标型腔20为通孔腔时，下刀孔120的深度等于通孔腔的深度，也即为待加工模板100的厚度。显然，本实施例中的钻具30通常为深孔钻。

可以理解地，通过在层铣之前，事先直接采用钻具30钻出一个下刀孔120，不仅方便铣刀40层铣，提高加工效率，因当目标型腔20为通型腔时，加工过程中产生的切屑可以直接从下刀孔120中排出，因此，还可利于排出切屑。

S30、将铣刀40插到下刀孔120内至待切削层130的目标背吃刀量131对应的深度，然后，铣刀40保持在同一深度上在目标加工区域110内沿预设加工路径140进给加工。

在下刀孔120加工完成后，即可快速将钻具30换成铣刀40，以便为该步骤做准备。

可以理解地，在该步骤中，如图4所示，下刀孔120的直径大于铣刀40的直径，这样，铣刀40才方便插进下刀孔120内。另外，在加工每一层待切削层130之前，铣刀40均会深入至下刀孔120内与待切削层130的目标背吃刀量131对应的深度位置处，这样，利于铣刀40沿着进给方向150和预设加工路径140完成待切削层130的目标背吃刀量131的切削加工。显然，可以进一步理解地，在本实施例中，铣刀40的层铣进给运动为模板型腔的加工方法中的主切削运动，也即，本方法是在保留现有层铣进给加工的前提下进行的改进，这样，利于减少实际应用中原有加工设备、加工工具等的大幅变动，减少现场加工的改造成本。

需说明的是，在本实施例中，铣刀加工时，每层待切削层的预设加工路径140可如图6或图7所示。实际应用中，具体的预设加工路径140可根据待加工模板100和目标型腔20的具体尺寸而定。

S40、铣刀40回到下刀孔120的位置，执行步骤S30以进行下一层待切削层130的切削。

本步骤中，也即，当一层待切削层130铣削完成后，即可快速将加工中心的主轴中心移到下刀孔120的位置，然后，铣刀40快速沿主轴50的轴向方向下移到下一层待切削层130的目标背吃刀量131对应的深度位置，再后铣刀40保持在该深度上在目标加工区域110内沿预设加工路径140进给加工。

可以理解地，在整个预设加工路径140进给加工每层待切削层130时，全程的背吃刀量不变。在本实施例中，各层待切削层130的目标背吃刀量131的范围通常可以为1～1.5mm。当然，具体的目标背吃刀量131可根据粗加工层数和精加工的余量范围等实际情况而定，不限于该范围。为简化加工工艺，铣刀40加工时，各层待切削层130的目标背吃刀量131通常相同。当然，实际上各层待切削层130的目标背吃刀量131可以不同。

S50、循环执行步骤S40，以最终加工出目标型腔20。

本步骤中，因目标型腔的深度21通常较深，而铣刀40一次切削的目标背吃刀量131小于目标型腔的深度21，故此，需要进行多次铣刀40切削加工。

在步骤S50中，循环执行完步骤S40后，为保证粗加工精度等要求，通常，还需将铣刀40更换为精加工刀具以精加工目标型腔20。可以理解地，精加工步骤中的背吃刀量通常应小于或等于目标背吃刀量131。

具体地，在本实施例中，以目标型腔的深度21为19.2mm时为例，通常先用铣刀40粗加工19mm，最后用精加工工具精加工0.2mm。具体地，该方法的实施步骤为：先用钻具30钻19mm深的下刀孔120，然后用铣刀40粗加工出型腔。其中，铣刀40粗加工时，每层待切削层130的目标背吃刀量131为1mm，可以理解地，该方法中具有19层待切削层130，也即需要做19层粗铣，最后还要做一层背吃刀量为0.2mm的精铣。

总体上，该模板型腔的加工方法，在保留原有层铣工艺的前提下，直接用钻具30先加工出一个下刀孔120，以为铣刀40提供初始下刀位置，这样，一方面因无需螺旋走线而是直接插到下刀孔120内至对应的下刀深度上切削，显然能解决铣刀40螺旋下刀时走刀路线长的问题；另一方面因事先开设好下刀孔120后，铣刀40只需直接沿轴向方向下移到对应深度位置，然后沿着进给方向150进给切削即可，无需三轴联动，故此下刀速度可大幅提升，加工时间随之大幅缩短；再一方面，因有下刀孔120，在铣削通型腔时，切屑还可直接用下刀孔120下来，方便排屑。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种模板型腔的加工方法，其特征在于，所述模板型腔的加工方法的步骤包括以下：

S10、定位安装待加工模板；

S20、在所述待加工模板的目标型腔的目标加工区域内通过钻具加工出下刀孔；

S30、将铣刀插到所述下刀孔内至待切削层的目标背吃刀量对应的深度，然后，所述铣刀保持在同一所述深度上在所述目标加工区域内沿预设加工路径进给加工；

S40、所述铣刀回到所述下刀孔的位置，执行步骤S30以进行下一层待切削层的切削；

S50、循环执行步骤S40以最终加工出所述目标型腔；

其中，所述下刀孔的直径大于所述铣刀的直径，所述下刀孔的孔深小于或等于所述目标型腔的深度。

2.根据权利要求1所述的模板型腔的加工方法，其特征在于，步骤S50中，循环执行完步骤S40后，将所述铣刀更换为精加工刀具以精加工所述目标型腔。

3.根据权利要求2所述的模板型腔的加工方法，其特征在于，所述精加工步骤中的背吃刀量小于或等于所述目标背吃刀量。

4.根据权利要求1所述的模板型腔的加工方法，其特征在于，所述下刀孔沿所述待加工模板的垂直方向开设。

5.根据权利要求1所述的模板型腔的加工方法，其特征在于，所述型腔为盲孔腔，所述下刀孔的深度小于所述盲孔腔的深度。

6.根据权利要求1所述的模板型腔的加工方法，其特征在于，所述型腔为通孔腔，所述下刀孔的深度等于所述通孔腔的深度。

7.根据权利要求1所述的模板型腔的加工方法，其特征在于，所述下刀孔位于所述目标加工区域中间部分的任意位置上。

8.根据权利要求1所述的模板型腔的加工方法，其特征在于，所述铣刀加工时，各层所述待切削层的所述目标背吃刀量相同。

9.根据权利要求1所述的模板型腔的加工方法，其特征在于，所述目标型腔的横截面形状为长方形。

10.一种模板型腔的加工方法，其特征在于，所述模板型腔的加工方法的步骤包括以下：

S10、定位安装待加工模板；

S20、在所述待加工模板的目标型腔的目标加工区域的中间部分的任意位置上通过钻具沿所述待加工模板的垂直方向加工出下刀孔；

S30、将铣刀插到所述下刀孔内至待切削层的目标背吃刀量对应的深度，然后，所述铣刀保持在同一深度上沿所述目标型腔的预设加工路径进给加工；

S40、所述铣刀回到所述下刀孔的位置，执行步骤S30以进行下一层待切削层的切削；

S50、循环执行步骤S40，以最终加工出所述目标型腔；

其中，所述下刀孔的直径大于所述铣刀的直径，所述下刀孔的孔深小于或等于所述目标型腔的深度，各层所述待切削层的所述目标背吃刀量相同，且所述目标背吃刀量的范围为1～1.5mm。