基于NX8.0的模具型腔数控加工工艺分析与编程设计

    先进的CAD/CAE/CAM集成软件在现代企业生产中已得到广泛应用，应用CAM技术能大大缩短模具产品制造周期，提高其精度与质量，降低劳动强度，提升生产效率，从而带来极大的经济效益。

一、零件分析

图1　型腔零件二维工程图

    如图1所示，零件为模具型腔，为单件、小批量生产，其材料为CrWMn，为低合金工具钢，建议选用硬质合金刀具；制件外形为150mm×125mm×20mm，毛坯为170mm×145mm×40mm，要加工的部位有上下表面、四周侧面、内腔与6个孔（含螺纹），上下表面有平行度要求。上下表面与四周侧面采用3D平面铣，上下表面粗糙度要求为Ra=0.8，安排有粗加工与精加工；粗加工选择Ф63的刀片镶嵌式盘形面铣刀，精加工选择Ф8通用硬质合金立铣刀。

    四个侧面的表面粗糙度为一般要求，粗、精加工合并进行，根据轮廓去除材料余量尺寸，选择Ф8通用硬质合金立铣刀进行加工。内腔曲面是由多个曲面组成的，型腔内腔表面精度要求为Ra=0.4，须安排粗加工、半精加工与精加工，以3轴铣中的型腔铣开粗，以固定轴轮廓铣进行半精加工，最后以区域轮廓铣实现型腔内腔的精加工，均采用高速铣削加工，粗加工选择Ф8硬质合金立铣刀，半精加工选择Ф8硬质合金球头铣刀，精加工选择Ф5硬质合金球头铣刀。

    因孔系位置精度要求较高，先安排有钳工划线，在数控机床上安排有所有孔的中心定心钻，然后安排有不同孔径的钻削加工。定心钻选择Ф2的中心钻刀，其余根据孔径选择有Ф4、Ф8、Ф10.8的麻花钻刀（其中Ф10.8的麻花钻是用来钻M12的螺纹底孔）。

二、编程设计

    NX CAM是NX软件的计算机辅助制造模块，其功能强大，可以实现对复杂零件和特殊零件的加工，此编程工具易于使用。NX CAM已成为现代相关企业和工程师的首选。进入NX8.0CAM模块，初始化加工环境，先建立型腔三维模型与毛坯，根据前述的工艺分析进行刀具组的创建，按NX/CAM的通用过程创建几何体，定义加工坐标系，进行部件与毛坏的定义。按不同的加工要求，分别设置相应的加工方法。

    （一）创建上表面3D平面铣工序。平面铣（planar milling）主要用于平面轮廓、平面区域或平面孤岛的一种铣削方式。它通过逐层切削工件来创建刀具路径，可用于零件的粗、精加工。

    1.创建上表面粗加工平面铣工序。通过单击工具条上的新建工程图标，在出现的“创建工序”对话框中选【类型】为【mill_planar】，【子类型】为【FACE-MILLING】，并按加工方案选用刀具与加工方法，点击“确定”，在出现的【面铣】对话框中以“曲线/边”模式选择毛坯上表面的4条边完成边界几何体的设置，在【机床控制】下分别进行“开始刀轨事件”和“结束刀轨事件”的相应设置。同时设【切削方式】为往复走刀，行距为刀具直径的75%，按工艺安排表中的参数分别进行“进给率和速度”等参数设置，然后点击“生成刀具轨迹”图标，生成刀轨，完成上表面的粗加工工序的创建。