CN110340626A - 一种模腔的加工工艺 - Google Patents

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谢国基
姜晓平
卢佳
黄厚华
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Abstract

一种模腔的加工工艺，包括模腔成型部分的数控铣削加工、模腔顶部和底部的数控铣削加工，模腔分型面通过轴线均分为对称的两体，本发明的一种模腔的加工工艺，通过使用延长杆铣刀对侧槽型面进行加工，避开了模腔中其他结构在加工过程中遇到的干涉，通过合理的加工参数的调控，使用深孔钻进行钻孔，使用新内孔反刀的进行模腔顶部和底部的数控铣削加工，提高模腔加工精度的同时可以加快模腔的加工速度。

Description

一种模腔的加工工艺
技术领域
本发明涉及一种加工工艺，具体涉及一种模腔的加工工艺。
背景技术
在模腔加工中，常需要在模腔中加工多个侧槽型面，通过侧槽型面的切削深度来调整瓶子的容量，在加工过程中，由于模腔内部结构复杂，普通铣刀进入加工使会产生干涉，影响模腔加工的进行，所以使用普通铣刀无法进入加工，现有的加工模腔内侧槽型面为采用电火花加工，但是点火花加工效率是极度底下的，极度耗时，而且还须提前加工电极，以加工一个设有4个侧槽型面的模腔为例，电火花加工一个侧槽型面就需要2.5小时，四个侧槽型面则需要10小时，所以使用传统方法有3个弊端：一是高耗时、二是需要提前加工电极、三是电极材料比较昂贵，严重抑制了模腔加工的进行，不利于大批量模腔加工的进行，并且电火花加工出来的模腔侧槽型面的精度不高，侧槽型面上会出现电火花加工后残留的腐蚀金属颗粒，需要进行打磨处理，传统工艺钻孔采用摇臂钻，不利于较深水道与油道的加工，容易偏离中心线或者穿破工件，模腔接块、上夹口等背面有台阶的全部需要调头重新安装一遍，增长了加工时间的同时增加了加工工序，进而大大提高加工成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种加工精度高、加工效率快的模腔的加工工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种模腔的加工工艺，包括模腔成型部分的数控铣削加工、模腔顶部和底部的数控铣削加工，模腔分型面通过轴线均分为对称的两体，具体包括以下步骤：
步骤一，切割坯料；
步骤二，将步骤一种切割好的坯料放入数控车床中装夹，粗车定位基准，包括上、下端面和侧面外圆的定位基准；
步骤三，将步骤二粗车的坯料进行精车定位基准；
步骤四，将步骤三中精车完成后的坯料放入CNC加工中心中进行装夹，进行粗加工，加工余量为0.4mm，先使用平头刀进行模腔分型面的切削加工，同时模腔顶部和底部也铣去大部分坯料，可以减小后工序中模腔顶部和底部数控铣削加工时的振动；
步骤五，进行半精加工，选用球头刀进行三轴多曲面投影法加工，铣削所有型腔曲面，加工余量为0.1mm；
步骤六，进行精加工，先使用球头刀进行所有型腔曲面的精加工，换用延长杆铣刀进行侧槽型面的铣削加工余量为0.0mm；
步骤七，型腔筋条清根精加工，使用球头刀进行清根精加工加工余量为0.05mm，可以减小刀具的振动引起的刀痕下陷；
步骤八，钻孔，使用深孔钻，一次加工完成，精度达到IT7；
步骤九，模腔顶部和底部的数控铣削加工，采用新内孔反刀进行模腔顶部和底部的数控铣削加工，加工余量为0.0mm，一次安装完成铣削。
在本发明中，所述步骤一的坯料为半圆柱状。
在本发明中，所述步骤四中采用φ20mm的平头刀，采用型腔分层铣削的方式，每层切削深度为2mm，刀轨类型采用环形加工，行距为15mm，主轴转速为1200r/min，进刀采用螺旋式下刀，速度为120mm/min。
在本发明中，所述步骤五采用φ12mm的球头刀，沿y轴方向进行往复切削，切削行距为0.8mm，主轴转速为1600r/min，切削速度为1000mm/min。
在本发明中，所述步骤六采用φ12mm的球头刀，采用三轴多曲面投影法切削，沿y轴方向进行往复切削，切削行距为0.2mm，主轴转速为3000r/min，切削速度2000mm/min。
在本发明中，所述步骤七采用φ4mm的球头刀，采用三轴多曲面投影法切削，沿y轴方向进行反复切削，切削行距为0.2mm，主轴转速为4500r/min，切削速度为1200mm/min。
在本发明中，所述延长杆铣刀包括刀杆、切削头，所述切削头连接在刀杆的端部，所述刀杆为四段式圆柱状结构，所述刀杆上设有用于避开加工工件干涉的凹槽，所述凹槽为圆槽形，所述切削头上设有多个用于切削加工工件的切削刃。
在本发明中，所述刀杆上设有外螺纹，所述切削头上设有内螺纹，所述刀杆和切削头通过螺纹连接。
在本发明中，所述凹槽的两端设有用于避开加工干涉的过渡段，所述过渡段包括两个倒圆角，其中一个倒圆角与凹槽相切，另一个倒圆角与刀杆相切，两个倒圆角相切连接。
在本发明中，所述刀杆采用45号钢或40Cr制成。
本发明的有益效果是：本发明的一种模腔的加工工艺， 通过使用延长杆铣刀对侧槽型面进行加工，避开了模腔中其他结构在加工过程中遇到的干涉，通过合理的加工参数的调控，使用深孔钻进行钻孔，使用新内孔反刀的进行模腔顶部和底部的数控铣削加工，提高模腔加工精度的同时可以加快模腔的加工速度。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明：
图1为本实施例模腔的结构示意图；
图2为图1的后视图；
图3为本实施例延长杆铣刀的结构示意图；
图4为图3的仰视图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例：
本实施例公开了一种模腔的加工工艺，包括模腔1成型部分的数控铣削加工、模腔1顶部和底部的数控铣削加工，模腔1分型面通过轴线均分为对称的两体，具体包括以下步骤：
步骤一，切割坯料；
步骤二，将步骤一种切割好的坯料放入数控车床中装夹，粗车定位基准，包括上、下端面和侧面外圆的定位基准；
步骤三，将步骤二粗车的坯料进行精车定位基准；
步骤四，将步骤三中精车完成后的坯料放入CNC加工中心中进行装夹，进行粗加工，加工余量为0.4mm，先使用平头刀进行模腔1分型面的切削加工，同时模腔1顶部和底部也铣去大部分坯料，可以减小后工序中模腔1顶部和底部数控铣削加工时的振动；
步骤五，进行半精加工，选用球头刀进行三轴多曲面投影法加工，铣削所有型腔曲面2，加工余量为0.1mm；
步骤六，进行精加工，先使用球头刀进行所有型腔曲面2的精加工，换用延长杆铣刀5进行侧槽型面3的铣削加工余量为0.0mm；
步骤七，型腔筋条4清根精加工，使用球头刀进行清根精加工加工余量为0.05mm，可以减小刀具的振动引起的刀痕下陷；
步骤八，钻孔，使用深孔钻，一次加工完成，精度达到IT7；
步骤九，模腔1顶部和底部的数控铣削加工，采用新内孔反刀进行模腔1顶部和底部的数控铣削加工，加工余量为0.0mm，一次安装完成铣削。
作为优选的实施方式，所述步骤一的坯料为半圆柱状。
作为优选的实施方式，所述步骤四中采用φ20mm的平头刀，采用型腔分层铣削的方式，每层切削深度为2mm，刀轨类型采用环形加工，行距为15mm，主轴转速为1200r/min，进刀采用螺旋式下刀，速度为120mm/min。
作为优选的实施方式，所述步骤五采用φ12mm的球头刀，沿y轴方向进行往复切削，切削行距为0.8mm，主轴转速为1600r/min，切削速度为1000mm/min。
作为优选的实施方式，所述步骤六采用φ12mm的球头刀，采用三轴多曲面投影法切削，沿y轴方向进行往复切削，切削行距为0.2mm，主轴转速为3000r/min，切削速度2000mm/min。
作为优选的实施方式，所述步骤七采用φ4mm的球头刀，采用三轴多曲面投影法切削，沿y轴方向进行反复切削，切削行距为0.2mm，主轴转速为4500r/min，切削速度为1200mm/min。
作为优选的实施方式，所述延长杆铣刀5包括刀杆51、切削头52，所述切削头52连接在刀杆51的端部，所述刀杆51为四段式圆柱状结构，所述刀杆51上设有用于避开加工工件干涉的凹槽511，所述凹槽511为圆槽形，所述切削头52上设有多个用于切削加工工件的切削刃521；所述刀杆51上设有外螺纹，所述切削头52上设有内螺纹，所述刀杆51和切削头52通过螺纹连接；所述凹槽511的两端设有用于避开加工干涉的过渡段512，所述过渡段512包括两个倒圆角，其中一个倒圆角与凹槽511相切，另一个倒圆角与刀杆51相切，两个倒圆角相切连接，所述刀杆51采用45号钢或40Cr制成。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模腔的加工工艺，其特征在于：包括模腔（1）成型部分的数控铣削加工、模腔（1）顶部和底部的数控铣削加工，模腔（1）分型面通过轴线均分为对称的两体，具体包括以下步骤：
步骤一，切割坯料；
步骤二，将步骤一种切割好的坯料放入数控车床中装夹，粗车定位基准，包括上、下端面和侧面外圆的定位基准；
步骤三，将步骤二粗车的坯料进行精车定位基准；
步骤四，将步骤三中精车完成后的坯料放入CNC加工中心中进行装夹，进行粗加工，加工余量为0.4mm，先使用平头刀进行模腔（1）分型面的切削加工，同时模腔（1）顶部和底部也铣去大部分坯料，可以减小后工序中模腔（1）顶部和底部数控铣削加工时的振动；
步骤五，进行半精加工，选用球头刀进行三轴多曲面投影法加工，铣削所有型腔曲面（2），加工余量为0.1mm；
步骤六，进行精加工，先使用球头刀进行所有型腔曲面（2）的精加工，换用延长杆铣刀（5）进行侧槽型面（3）的铣削加工余量为0.0mm；
步骤七，型腔筋条（4）清根精加工，使用球头刀进行清根精加工加工余量为0.05mm，可以减小刀具的振动引起的刀痕下陷；
步骤八，钻孔，使用深孔钻，一次加工完成，精度达到IT7；
步骤九，模腔（1）顶部和底部的数控铣削加工，采用新内孔反刀进行模腔（1）顶部和底部的数控铣削加工，加工余量为0.0mm，一次安装完成铣削。
2.根据权利要求1所述的一种模腔的加工工艺，其特征在于：所述步骤一的坯料为半圆柱状。
3.根据权利要求1所述的一种模腔的加工工艺，其特征在于：所述步骤四中采用φ20mm的平头刀，采用型腔分层铣削的方式，每层切削深度为2mm，刀轨类型采用环形加工，行距为15mm，主轴转速为1200r/min，进刀采用螺旋式下刀，速度为120mm/min。
4.根据根据权利要求1所述的一种模腔的加工工艺，其特征在于：所述步骤五采用φ12mm的球头刀，沿y轴方向进行往复切削，切削行距为0.8mm，主轴转速为1600r/min，切削速度为1000mm/min。
5.根据根据权利要求1所述的一种模腔的加工工艺，其特征在于：所述步骤六采用φ12mm的球头刀，采用三轴多曲面投影法切削，沿y轴方向进行往复切削，切削行距为0.2mm，主轴转速为3000r/min，切削速度2000mm/min。
6.根据根据权利要求1所述的一种模腔的加工工艺，其特征在于：所述步骤七采用φ4mm的球头刀，采用三轴多曲面投影法切削，沿y轴方向进行反复切削，切削行距为0.2mm，主轴转速为4500r/min，切削速度为1200mm/min。
7.根据根据权利要求1所述的一种模腔的加工工艺，其特征在于：所述延长杆铣刀（5）包括刀杆（51）、切削头（52），所述切削头（52）连接在刀杆（51）的端部，所述刀杆（51）为四段式圆柱状结构，所述刀杆（51）上设有用于避开加工工件干涉的凹槽（511），所述凹槽（511）为圆槽形，所述切削头（52）上设有多个用于切削加工工件的切削刃（521）。
8.根据根据权利要求7所述的一种模腔的加工工艺，其特征在于：所述刀杆（51）上设有外螺纹，所述切削头（52）上设有内螺纹，所述刀杆（51）和切削头（52）通过螺纹连接。
9.根据根据权利要求7所述的一种模腔的加工工艺，其特征在于：所述凹槽（511）的两端设有用于避开加工干涉的过渡段（512），所述过渡段（512）包括两个倒圆角，其中一个倒圆角与凹槽（511）相切，另一个倒圆角与刀杆（51）相切，两个倒圆角相切连接。
10.根据根据权利要求7所述的一种模腔的加工工艺，其特征在于：所述刀杆（51）采用45号钢或40Cr制成。
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