摘要:本文以面板型腔数控加工为例，结合自己多年的模具工件加工经验，精辟地介绍了面板型腔的工艺规划和CIMATRON编程，希望对数控加工工艺编程人员有一定的帮助和借鉴作用。

      关键词: 型腔；数控编程；加工；工艺规划

      1 、引言

      随着现代工业的不断发展，数控机床的应用也越来越普及，数控加工技术在我国也就得到了不断的提升与完善。各种各样的模具、产品等数控加工就纷纷进入中国市场，数控加工企业利用这个巨大的市场不断增加自身设备和相关技术人员，使得中国在世界制造业中扮演了越来越重要的角色。如何合理规划零件的加工工艺与降低零件的制造周期就显得非常重要。技术人员在产品开发与制造过程当中同样扮演了一个十分重要的角色，他们不仅要吃透产品图纸，而且还要根据企业自身设备情况将产品的加工分成不同的工序，既要保证设备全部正常运行，又不会影响产品的加工周期。根据企业实际情况合理进行加工工艺规划只是加工的前期准备工作，如何更深层次进行数控程序的编制也非常重要，因此要成为一名合格的工艺师，就必须具有丰富的实践经验和良好的业务技能，才能确保本企业在制造行业竞争当中立于不败之地。

      2、 工艺规划

      现在一般顾客提供给我们的资料是实物和图纸，也有顾客提供PDF图档、三维数据模型等技术文档资料给我们，然而对技术人员来说，既有实物又有三维话你可以花费更多的时间在工艺方面，而不必将大部分时间放在读懂和消化图纸或三维数据建模上。图1所示型腔是属于面板注射模的一个型腔体件，成型曲面较为复杂，整个零件的加工工序较为繁琐。首先我们拿到的是一块钢件毛坯，必须至少先飞出上下平面与前、右侧面4个基准平面才好进行下一步加工。由于龙门铣床飞大平面的六面体非常方便，我们可以直接将毛坯高度尺寸到位，长宽方向留0.5～1mm余量即可。由图1可知，该工件前后两侧面有水道孔以及反面有热流道孔、水道孔和螺钉孔，我们决定先在卧式镗床或深孔加工中心上将水道孔做到位，螺钉孔可以直接点孔然后手工钻孔攻丝，也可以直接做到位，这主要看床子的合理安排。当然，在加工反面孔系时，最好顺便将反面倒角角铣到位，减少多次重复装夹时间。NC编程加工主要是先加工型腔反面，然后加工型腔正面即可。工件的数控加工工序一般分为为粗加工、半精加工和精加工等工序。根据工件的形状及加工特性，二次加工的曲面精度要求很高，其定位基准Z=0均为工件反面，为了减少装夹次数，缩短工时，二次加工需要全部在数控铣床或数控加工中心上进行。在数控加工中，为了尽量减少辅助工时，要特别注意使用夹具来保证迅速完成加工零件的定位和夹紧过程。在加工中要尽量减少工件装夹次数，在一次装夹中，应尽可能多地完成各个工序工步，为此，定位时要考虑便于各个表面都被加工的定位方式。以型腔下平面为定位基准，可以方便地完成其他各个曲面的加工。

       3、 数控加工

      下面就其型腔正反面数控加工作一个详细阐述，如图1所示为面板塑料模型腔，材料为718HH，其毛坯尺寸为900×300×100mm，整体成型表面加工高度为90mm。整个模型采用CIMATRON软件加工模块进行数控加工，基准为X右侧面、Y前侧面，底平面为Z=0，在实际加工时只需先将4个等高块固定在该型腔上，使用百分表将工件前侧面校正，然后将等高块固定在机床工作台上即可。其反面加工工序过程为：先粗加工热流道坑与精加工外形倒角→精加工热流道坑→孔系加工的数控加工方式。其正面加工工序过程为：先粗加工成型与分型曲面→成型曲面精加工→分型曲面精加工的数控加工方式。

      3.1 反面加工工艺

     CIMATRON中根据型芯的特点绘制CNC数控加工工艺图，拟定数控加工工艺路线，输入加工参数，生成刀具路径，最后进行三维加工动态仿真，生成加工程序，并输送到数控机床进行自动加工。根据型腔反面的加工情况，特制订如表1所示的数控加工工序。

      3.2 正面加工工艺

      CIMATRON中根据其型腔的特点绘制CNC数控加工工艺图，拟定数控加工工艺路线，输入加工参数，生成刀具路径，最后进行三维加工动态仿真，生成加工程序，并输送到数控机床进行自动加工。根据其型腔正面的加工情况，特制订如表2所示的数控加工工序。

      在所有的数控加工工序都完成后， 最后在CIMATRON 软件中选择所有加工工序在进行仿真模拟校验（Simulation）和过切检查，其仿真模拟效果如图5所示。如果是初学者，可以在确定仿真模拟准确无误后，再对所有工序进行后置处理(Post)，自动产生程序，送至CNC加工中心进行数控加工。

 
       4 、结束语

      在该面板型腔的加工过程中，由于事先对工件进行了工艺规划和加工工序制订，通过编制完美的CIMATRON刀路程序使得整个工件的加工非常顺利，不仅提高了工件的加工效率，缩短了工件的制造周期，而且也提高了工件的加工质量，为企业带来了良好的经济效益。