鼠标模具CAM技术
鼠标模具CAM技术
【摘要】本文简绍了利用普通数控铣床和高速加工机床联合加工鼠标模具的一种工艺方法。
【关键词】鼠标 模具 CAM 加工
0 引言
先需要加工如图所示鼠标上盖模具。考虑到模具表面加工质量，此鼠标上盖模具利用普通数控铣削和高速铣削加工（精雕加工）联合加工。
图1 鼠标上盖模具
1.普通数控铣削进行粗加工
利用普通数控铣床对鼠标模具进行加工，我们选择当前加工行业中的主流CAM软件UG进行自动编程。主要包括创建加工几何体、创建刀具、创建加工方法等过程。
1.1创建加工几何体
创建几何体中主要包含毛坯几何体的设置、坐标系的设定等。
毛坯体通过普通铣削、磨削等加工好，按实际所加工毛坯尺寸在软件中设定与之吻合尺寸的毛坯，如图所示。
图2 毛坯设定
在UG建模软件中使鼠标模具模型按几何中心居中，设定当前坐标系为加工坐标系，并设定合理的安全高度。
1.2 创建刀具
设定开粗刀具直径为16mm，半精加工刀具直径为10mm，精加工刀具直径为6mm。
1.3 加工路径生成
选择准确的切削区域，设定合理的切削三要素参数，分别生成开粗加工路径、半精加工路径、精加工路径，如图3所示。
1.4后处理
当所有的三个路径全部生成完毕后，接下来就是对操作的后处理。生成如图4所示加工程序窗口。
2.高速切削加工概况
高速切削和高速加工分别简称HSC和HSM。1931年4月德国物理学家Salomon提出了高速切削理论：在常规切削速度范围内，切削温度随着切削速度的提高而升高，但切削速度提高到一定值后，切削温度不但不升高反会降低，且该切削速度值与工件材料有关，图5所示。
图5 切削速度和切削温度的关系
2.1 高速切削特征
高速切削较传统切削具有如下优越特征：
1）切除率高、生产效率高。
2）切削力小。
3）热变形小。
4）精度高、表面质量高。
5）工序减少。
6）加工成本降低。
2.2典型高速加工机床——“北京精雕”雕刻机
现在市面上的高速加工机床类型非常多，其中“北京精雕”雕刻机较为典型。图6所示为Carver 400G型雕刻机。Carver 400G是北京精雕面向标准的应用对象推出的精密型雕刻机，该款设备结构稳定，在合理的工艺条件下，加工产品的表面效果极佳。适合紫铜电极、各类铜模、小型钢模、铝首板等产品的加工。
图6 Carver 400G型雕刻机
3.鼠标模具的高速加工
3.1模型初始化
在UG软件内将模具的造型文件以“.igs”格式导出，在精雕软件JDPaint5.20中导入igs格式文件。通过相应的编辑命令使模具模型放置在适合加工的准确几何位置。如图7所示。
图7 凸模模型在JDPaint5.20界面中
3.2加工路径制作
制作加工路径的主要过程是加工区域的选择和切削参数的设定。根据加工零件材料和现有机床的条件可选择如下主要参数：
（1）刀具为Φ1mm的球刀。
（2）主轴转速14000r/min。
（3）加工余量为0mm。
（4）每刀切削深度为0.15mm。
（5）刀具间距为0.02mm。
最终模拟加工效果如图8所示。
图8 精雕加工完效果
【参考文献】：
[1] 王庆林,李莉敏,韦纪祥.UG铣制造过程实用指导[M].北京:清华大学出版社,2002.
[2]彭建声，秦晓刚编著，模具技术问答[M].北京:机械工业出版社,2009.
[3]金伟龙，申如意编著，模具CAD/CAM技术[M].河北保定:河北大学出版社,2010.
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