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CNC编程加工中的禁忌

总结模具工厂现场实际生产过程中发现的 CNC 加工工艺异常问题,提供编程组及技术部用于编程及设计时的加工工艺指导文件。分为电极、钢件、模架等问题描述及对应解决方案。

1、电极部分

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压铸件产品设计时应注意,产品可以设计 R 角的部位尽量设计为 R2 以上,模具结构设计时也是一样。因为电极加工时小刀具可以使用Φ4mm 球刀,能够兼顾质量与效率的要求;

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当压铸件设计为或更小时,不可以使用或以下的球刀大面积光刀。只可以使用R2以上球刀光刀,再用小刀局部清角。即以下刀具仅可作为局部清角使用;

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为了避免平刀的快速磨损,所有平底刀具的刀尖至少设计为或以上。包括开粗、中粗、清角、光基准等。曲面光刀必须使用Φ4 以上球刀或圆鼻刀;光大平面必须使用平刀或圆鼻刀;

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对于设计电极平动量,禁止使用修改刀具直径的假刀补的办法,因为曲面法向的问题,会使加工出的曲面变形。使用球刀或刀尖R大于平动值得圆鼻刀都可以解决这个问题。以此保证加工出的曲面符合设计及精度要求;

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电极四面基准要小于电极毛料单边3mm,用于火花机平面校准;

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电极大面的避空,产品合箱面以内不可以避空,以外可以。防止电极打深后分型面跑铝;分型面正面避空1至少2mm以上;

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投加工效率。Φ4mm 以上刀具开粗、光刀、清角的进给量 F 须在4000以上,Φ3mm以下刀具开粗、光刀、清角的进给

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电极加工工艺路线。大刀开粗后,二粗小刀只可以加工大刀未加工到的部位,禁止大刀加工过的部位反复被加工。清角程序亦同;禁止加工平面时使用爬面的加工方式,这时步距一般都太小,效率很低,必须使用环绕或水平切削的方式加工,提高加工效率;

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转速、进给和打开冷却水等的参数必须编程时在程序里给定,避免依赖机床操作技术员去频繁调整,增加程序参数的可控性;(目前在加工过程中经常会出现M9关水命令);

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对于高度过高的电极,精加工编程时因为刀具直径较小,必须依据高度分为多层加工,可以每 80mm 左右调整一次刀具长度加工,以此提高加工效率及质量,切不可一把刀光到底;

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多个小电极编程。在设计时将多个电极按设计好的距离拼在一起,即一把刀、一个程序同时做完多个电极后再换刀和程序。不是目前的一个程序做一个电极。大限度减少加工过程中人员的参与,提高加工效率。要注意的是,要把电极间拼接的距离和位置告诉操作技术员;

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每天上班先了解《CNC机台管理看板》中的排产计划,将未编的程序尽快做出;

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尽量减少不必要的空刀和跳刀;

2.钢件部分

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在制作需要调整镶块内径的模芯或模架时,注意要将需要调整刀补的内框光刀程序单独制作,避免与其他分型等特征一起加工,使刀补不会影响的其他分型面;

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因为滑块去黑皮的余量不是很多,同时为了减少工序数量,所以今后一般情况下,滑块和 300*300 以下的模芯不在普通 CNC 去黑皮加工,可以安排在高速机直接去黑皮及精加工。若遇高速机加工繁忙,生产安排在普通CNC去黑皮时,也仅限于使用到Φ16mm以上飞刀。以下的钨钢刀在普通 CNC 加工时效率过于低下,所以定为高速机精加工时做。300*300以上的模芯必须在普通CNC去黑皮加工;

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在做接座精加工垂直侧面时,尽可能的使用Φ的90度日立插铣刀盘做等高加工,下刀距离应在 以上每刀,F4000。大的刀径加上 的垂直切削刃,使加工时具备了高刚性与修光刃优势,可以体现高效益及高质量。同时注意,精加工时尽量多使用切屑液,延长刀具寿命和工件的表面质量;同时希望技术部在设计接座时可以取消两侧穿向定模的斜度,改为定模避空。可以更加有利于精加工;下一步我们将会探索尝试使用高精度的玉米铣刀加工垂直面,再进一步定做定斜度的玉米铣刀用于加工接座的锁紧斜面;

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工件在热处理前的粗加工时,尽可能避免使用 、 等刀片以及R0的钨钢刀开粗,主要是一:会增加热处理开裂的风险;二:小R或无R的刀具、刀片很容易磨损、损坏。目前现场已经制作了R规,可以手工修磨R2圆角的钨钢刀。所以今后开粗时尽量使用R5的刀片,在必须使用小R刀具时,一定使用R2刀片的刀头,以及尖角为R2的钨钢刀,如Φ10R2、Φ8R2等。但尽量减少R2的刀片去黑皮加工,仅用于局部清角。多用R5刀片;

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工件在热处理前的粗加工时,遇到四角结构较高,热处理风险较高的情况时,可以在其根部制作一个R15以上的保护曲面,使开粗后的工件有R15以上的R角,降低风险。在热处理后的精加工时在按原始设计3D做掉;

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工件在热处理前的粗加工时,避免留出两刀间薄的残留形状,这样淬火开裂的风险很大;

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部件根部的R角在设计时需要充分考虑刀片半径以及垂直于加工方向的刀具半径,尽量可以做到不要因为R 的原因而增加刀具数量;

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滑块在设计时,分型尽可能的保留一部直边,用于加工以及修模时的打表分中。目前没有直边的滑块加工较为繁琐,加工过程中必须留出工艺直边,在所有加工工序完成后再上一次机床,将预留的基准加工去掉。从精益生产的角度考虑,有必要考虑在设计时作出优化;

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如果滑块中的进料有部分过尖的效果,这样在设计时也要尽可能避免。在我们编程时,一旦发现这样的情况要马上主动与技术部沟通,询问是否可以做出变更;

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关于气缸头滑块抽芯气道割孔的问题。目前的工装及加工方法误差较大,还需要用割套板眼睛观察纠正误差的方式,分两次加工。大误差在～左右。急需技术*协助探讨改进工艺方法;

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在精加工接座侧面时,一定要控制好粗加工后的余量,单边不可超过,同时精加工45#淬火料及模框的内框加工时,一定要使用日立的刀头和插铣刀片,耐磨性能较好。亚肯的90度刀片仅能加工翻砂料使用;

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模芯的下部分避空。在设计单边避空 左右即可,避免在避空的基础上再设计一个斜度。特别是较高的模芯加工时,这个避空用端面铣加工15～30分钟即可做完,但是如果有斜度就必须用CNC加工,耗时8小时以上,比较浪费资源;四个拐角在反面开粗时必须做好工艺避空;

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高速机在精加工精定位面及分型的曲面时,尽可能的不要怕麻烦,多使用球刀加工,多编几个程序。众所周知,球刀无论是刀具的制造精度还是程序的计算精度及简单性,还有耐磨损性能,都要优于平刀及圆鼻刀。情愿在加工完后再追加清角程序,也要保证有效曲面的加工精度。目前,通过试模总结发现,曲面特别在拐角处,如果是球刀加工,跑飞边的比例大大小于圆鼻刀加工。我们使用的26R5、 等的锁牙刀头严格意义上讲只能算半精加工刀具,是不适用于精密精加工的。这点希望大家可以形成共识;目前我们使用的球刀在精加工完成后是可以返修再涂层的,所以使用成本也大大低于到片刀,所以不要有成本上的顾虑;模芯的料筒及分流咀位置加工时,下刀距离为每层,即可满足使用;

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模芯其他较高的垂直面及接近垂直面加工时,可以多考虑使用锁牙刀头+ 抗震刀杆+日立插铣刀片+打开切屑液的加工方式加工;

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在加工接座等部件时,要多观察总装3D图,如果设计时已放配合间隙,那我们在编程时就按公称尺寸做到位即可。若未放间隙,我们在编程时要考虑间隙问题。简单举例:接座燕尾的厚度可以负公差～,接座两侧宽度可以负公差～,详细的见技术部的公差配合标准;

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镶块设计加工基准问题。我们在技术设计时,应当将镶件及底座(底座按镶块形状挖掉重合部分)放置在一个层内,防止编程人员未找到基准后自行设计的基准中心与技术部的线切割中心不一样,造成严重事故。

3.模架部分

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整体模脚的内框,在出翻砂图时一定要注明不放加工余量,拐角的凹R尽可能设计在R35以上。在设计顶板时,顶板与模脚的间隙保持10mm以上。加工模脚上下面及定位时,以内框分中,这样在模脚加工时基本可以不用加工内框。在加工较高的模脚时,若加工内框,加工费用将会大幅增加,实属浪费;模脚及模框外形,客户若无特别要求也不用加工,发模时喷漆即可;

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模框的内框精加工。接下来我们要改变内框的精加工策略,45#模框一定使用日立插铣刀片,翻砂铸铁模框使用亚肯90度刀片。其他窄腔部分尽可能使用抗震刀杆及日立插铣刀片精加工,接下来我们会统计分配新的刀具。本文来源"模具大师"工艺变更:在使用插铣刀片等高精加工时,下刀距离务必设定在 一刀,如果垂直度和尺寸不到位可以返工一刀,这样加工出来的垂直度要高于目前～下刀加工的效果,同时加工时间会大幅减少。(包含Φ50、Φ26、Φ18的锁牙刀头)。

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模架的R角问题。不少模架、油缸架或模脚的R角是在模具设计时为了满足使用要求而特别设计出来的,具有使用的功能性。如果油缸架,原R角是为了防止滑块的冷却水橡皮管在运动中被尖角磨坏,但是在加工中我们没有意识到这点,没有按设计加工;

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油缸架粗劈后的表面光洁度。生产中遇到过油缸架表面粗劈后表面严重不平,造成加工时吸盘吸不住,工件松动,后烧焊的事故。

4.需要技术部提供支援的部分

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模芯各部分间隙的追加。 分心面或碰死面的间隙追加。因编程组对模具各部分结构认知水平还不够,同时 3D 建模也非强项。所以需要技术部提供技术支援,在模具 3D 上做好;

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对于模具零部件及产品建模时的要求。 模具零部件及产品建模时,基于提高加工效率及加工质量的角度考虑,需要技术部提供支援,R 角至少设计在 R2 以上;

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顶杆及销子有效段的约定。 目前 CNC 在做工艺改进方面的尝试,希望顶杆和销子的有效段精孔以后可以直接用 CNC 高速机打出来,所以这对模具销子及顶杆的避空深度就要提出了要求。希望技术部可以提供支援,初步规划以后再新下的 3D 及图纸,Φ6 及以下孔的有效段长度为 25mm,Φ6 以上(不包括Φ6)为 30mm。