肥皂盒型腔的數(shù)控加工工藝工藝畢業(yè)論文

1 肥皂盒型腔的數(shù)控加工工藝工藝 【摘要】2 通過(guò)在蘇州恒源鑫精密模具科技有限公司的 CNC 的實(shí)踐操作了解實(shí)際數(shù)控的運(yùn)用，根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求選擇模具合理的加工方法 。 本文主要介紹模仁的 CNC 加工流程，NC 在現(xiàn)代運(yùn)用中非常廣泛，只要是做到跟模具有關(guān)的都要用到 CNC，模具 NC 講究的是精度高，能把復(fù)雜的形狀給加工出來(lái)，NC 加工過(guò)程中只要你夾好工件，打表校好平面，分好中，插入正確的程序，加工中注意觀察?！娟P(guān)鍵詞】：打表，分中，插入程序3 目錄引言 1一、CNC 加工中心設(shè)備簡(jiǎn)介 2（一）FANUC 加工中心 2（二）機(jī)器環(huán)境要求 3（三）機(jī)器保養(yǎng)和維護(hù) 3（四）使用中注意事項(xiàng) 3（五）加工結(jié)束工作 4二、塑件的材料簡(jiǎn)述與用途 4（一）塑料材料的基本特性 4（二）塑件材料成型性能 5（三）塑件材料的用途 6三、工件的加工工藝 8（一）零件的技術(shù)要求分析 9（二）工藝路線的確定 10（三）NC 粗加工工藝 11總結(jié) 12參考文獻(xiàn) 13謝辭 141 引言由于塑料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、韌性好、耐腐蝕、絕緣性好、易著色、可成型任意形狀、成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此塑料制品得到了廣泛的應(yīng)用。塑件已深入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中，零件塑料化的趨勢(shì)不斷加強(qiáng)，并且陸續(xù)出現(xiàn)全塑產(chǎn)品。可以說(shuō)塑料工業(yè)是當(dāng)今極具活力的一門產(chǎn)業(yè)，塑料制品通常要通過(guò)模具而定型(定性)最終成為產(chǎn)品。塑料模壓制造的方法很多，例如注射、擠出、傳遞、壓縮、粉末冶金、鑄塑、涂覆、壓延、熱成形等，其中注塑成型是當(dāng)今市場(chǎng)最常用、最具前景的塑料成型方法之一，因此塑料注射模作為塑料模的一種，就具有很大的市場(chǎng)需求量。塑料模中模仁是成型產(chǎn)品最直接的部分，模仁尺寸的精度直接影響到產(chǎn)品的合格與否，而加工模仁中 NC 是其中最主要的工序，它加工模仁的大體的樣子，NC 加工現(xiàn)在也越來(lái)越來(lái)像自動(dòng)化發(fā)展了，隨著機(jī)器的精度越來(lái)越高，模仁的要求也是越來(lái)越高，精度越來(lái)越來(lái)高了，做好 NC 只要抓住打表，校平面（2 條內(nèi)） ，分中，對(duì)刀，輸入程序，模仁的加工基本沒(méi)什么問(wèn)題。2 一、CNC 加工中心設(shè)備簡(jiǎn)介（一）FANUC 加工中心（臺(tái)灣大力）1機(jī)器型號(hào) MCV-1020BA 工作臺(tái)面積 1250 X 660 ( 49.21 X 29.98 ) mm (inch） 工作臺(tái)最大負(fù)重 1000 ( 2200 ) )kgw (lbs) 主軸轉(zhuǎn)速 5000 / 6000 r.p.m切削進(jìn)給 5,000 ( 197 ) mm / min (inch/min） 刀把型式 BT 40 / BT 50 如圖1-1：圖 1-1 FANUC 加工中心 （二）機(jī)器環(huán)境要求3 1環(huán)境溫度 ：202 溫度的空間梯度：1/m3 溫度的時(shí)間梯度：2/8h；2環(huán)境濕度 一般要求：4060為最好3.廠房環(huán)境： 第一，肯定要整潔，不然機(jī)器人會(huì)經(jīng)常維修保養(yǎng)第二，要寬敞，窄窄的地方顯然不適合機(jī)器人作業(yè)，而且會(huì)很不安全第三，地面平整，載重肯定要夠，機(jī)器人不輕的第四，人為環(huán)境，這個(gè)應(yīng)該是最重要的，必要要有專人負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目，畢竟機(jī)器人買來(lái)不可能馬上生產(chǎn)，要經(jīng)過(guò) 夾具調(diào)整、工件改良等等長(zhǎng)時(shí)間的雙方配合（三）機(jī)器保養(yǎng)和維護(hù)NC 是個(gè)精度較高的加工中心，需要一定的精度，所以平時(shí)要注意保養(yǎng)，延長(zhǎng)機(jī)器壽命，使精確度更準(zhǔn)確。下面我就介紹一些在公司對(duì)機(jī)器的保養(yǎng)與維護(hù)。1.使用前打開(kāi)機(jī)床先將機(jī)床回原點(diǎn)。2.將主軸抬高，用清洗劑將主軸內(nèi)孔清洗干凈，防止主軸內(nèi)有灰塵、鐵屑影響主軸的精準(zhǔn)度。3.將虎鉗打開(kāi)一些，清洗一下虎鉗，然后檢查下虎鉗是否穩(wěn)固，如有松動(dòng)需即使穩(wěn)固，保證工作時(shí)的安全和精確度。4.檢查機(jī)器后面的潤(rùn)滑油、冷卻液和排風(fēng)扇是否足夠正常，如有異常及時(shí)補(bǔ)充和維修。5.在加工前先裝上刀把，把機(jī)器轉(zhuǎn)速調(diào)到 1000 r.p.m 讓它先熱機(jī)一下。使?jié)櫥蜐B透到各個(gè)部位。（四）使用中注意事項(xiàng)1.使用前必須熟知本設(shè)備的性能及正確的操作方法，且經(jīng)過(guò)專門部門的技術(shù)培訓(xùn)2操作者不允許穿著過(guò)于寬松的衣物，不允許帶手鏈、項(xiàng)鏈等首飾，不允許戴手套操作機(jī)器，頭發(fā)長(zhǎng)的應(yīng)佩戴工作帽，按要求佩帶眼鏡、口罩等勞保用品3.操作者在操作過(guò)程中要集中精力，不要疲憊工作；不允許在機(jī)床周邊打鬧嬉戲；不允許酒后操機(jī)；不要手扶工作臺(tái)面，以免出現(xiàn)意外造成人身傷害；4.調(diào)機(jī)時(shí)必須在機(jī)床顯眼位置擺放“調(diào)機(jī)警示板” ，禁止一切無(wú)關(guān)人員靠近機(jī)床；5.加工過(guò)程中注意查看機(jī)器冷卻水是否通暢、機(jī)器主軸是否過(guò)熱，至少在兩小時(shí)內(nèi)須更換一次冷卻水；6.加工時(shí)注意選擇合適的刀具和加工方法，盡可能選用直徑大的刀具，以提高效率，所選用刀具長(zhǎng)度不允許超出板厚 5mm 以上；7.產(chǎn)品在加工過(guò)程中，組長(zhǎng)必須對(duì)加工產(chǎn)品作不定期抽檢，保證產(chǎn)品質(zhì)量，杜絕成批產(chǎn)品出錯(cuò)8.禁止隨意觸動(dòng)機(jī)床電源，控制柜等上面的電線、插頭等，避免損壞機(jī)器以及觸電；出現(xiàn)故障時(shí)必須及時(shí)通知機(jī)修禁止私自修理。9.注意對(duì)機(jī)床設(shè)備的保養(yǎng)，經(jīng)常清理臺(tái)面污物，每天下班后要清理干凈機(jī)床（包括主4 機(jī)電源、控制柜等） ，關(guān)閉全部電源方可離開(kāi)。每天上班前要給機(jī)床加潤(rùn)滑油，充分潤(rùn)滑設(shè)備。（五）加工結(jié)束工作1.加工結(jié)束后將工作臺(tái)清理下，將虎鉗上面的鐵屑吹干凈，再檢查下虎鉗的垂直度，看看有沒(méi)有偏。2.將主軸上的刀具拿下來(lái)放在刀架上，將主軸降下來(lái)一半。3.將虎鉗口稍微閉合一點(diǎn)，然后按下緊急停止，關(guān)掉主界面。4.將機(jī)器門關(guān)緊，關(guān)掉電源。二、塑件的材料簡(jiǎn)述與用途本文肥皂盒產(chǎn)品（如圖 3-1）的材料就是塑料，下面了解下塑料的基本概念（一）塑料材料基本特性1塑料是一種樹(shù)脂為主要成分的聚合物材料,它液體在一定的溫度和壓力?？梢员凰茉鞛樘囟ǖ膸缀涡螤詈统叽?并保持其授予固化后形成形狀沒(méi)有改變。塑料具有許多優(yōu)異的性能,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中,它具有體積小、質(zhì)量輕,密度高于強(qiáng)度,良好的絕緣性能、低介電損耗、高的化學(xué)穩(wěn)定性、減摩耐磨性能好,防振性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。此外,許多塑料也有防水、防潮、防止透氣、輻射防護(hù)和瞬態(tài)消融電阻和其他特殊性能1。塑料代替部分金屬、木材、皮革和無(wú)機(jī)材料成為不可或缺的一種化工原料,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門,塑料生產(chǎn)已成為不可或缺的重要材料之一,在各行各業(yè)。 香皂盒如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見(jiàn)圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)在側(cè)面有兩圓孔，形狀簡(jiǎn)單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。5 圖 3-1 肥皂盒產(chǎn)品圖2.ABS 是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自特性，使 ABS 具有良好的綜合理學(xué)性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使 ABS 堅(jiān)韌，苯乙烯使 ABS 有良好的加工性和染色性能。ABS 價(jià)格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。ABS 無(wú)毒，無(wú)氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，、不透明，密度為1.02-1.05g/cm3。既有較好的抗沖擊強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類對(duì) ABS 幾乎沒(méi)有影響， ABS 不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹，在酮，醛，酯，氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液。ABS 表面受冰醋酸，植物油等化學(xué)藥品的侵蝕時(shí)會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂， ABS有一定的硬度，他的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸穩(wěn)定性較好，易于成型加工，經(jīng)過(guò)調(diào)色配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70 左右，熱變形溫度約為 93 耐氣候性差，在紫外線作用下 ABS 易變硬發(fā)脆。C CABS 的性能指標(biāo)：密度 1.021.05（ ） ，收縮率 ，熔點(diǎn)3dmKg%8.03，彎曲強(qiáng)度 80Mpa，拉伸強(qiáng)度 35 49Mpa，拉伸彈性模量 1.8Gpa，彎曲彈1603 性模量 1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度 18 39Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度 11 20 ，硬度 62 86HRR，2kJ體積電阻系數(shù) 。ABS 的熱變形溫度為 93 118，制品經(jīng)退火處理后還可提高cm1310左右。ABS 在-40時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40 100的溫度范圍內(nèi)使用。（二）塑件材料成型性能ABS 易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS 在升溫時(shí)黏度增高，黏度對(duì)剪切速率的依賴性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大都采用點(diǎn)澆口形式，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響及小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在 50 60，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在 60 80。ABS 比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。（三）塑件材料用途ABS 在機(jī)械工業(yè)上用來(lái)制造殼體蓋、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、管連接件、蓄電池槽、冷藏庫(kù)和冰箱襯里等，汽車工業(yè)上用 ABS 制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管等，還可用 ABS 夾層板制小轎車車身。ABS 還可用來(lái)制造水表殼，紡織器材，電器6 零件、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧器及家具等。三、工件的加工工藝本文講述的是一模四腔的 NC 加工，下面具體來(lái)講述下。（一）零件的技術(shù)要求分析1如圖 3.1 所示為型腔的二維圖，圖中有不清晰之處，請(qǐng)參見(jiàn) CAD 圖，圖 3.2 所示為型腔的三維圖形。圖3.1 型腔的二維圖7 圖3.2 型腔的三維圖從圖中可以分析得知，該零件主要結(jié)構(gòu)有 4 個(gè)型腔、中間還有分流道，側(cè)面上還有水道孔，零件需要進(jìn)行多次裝夾方能完成加工。（2）工藝路線的確定根據(jù)零件的圖紙要求，確定其工藝路線如下：1.制造毛坯。公司從外面外購(gòu)一塊長(zhǎng) 310 寬 230 高 45 的方料（購(gòu)料的材料要比標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng) 1