手机模仁的数控加工工艺分析
目录
引言 1
一、模仁分析 2
（一）零件图分析 2
（二）应用场合 3
二、数控加工工艺分析 3
（一）毛坯的选用 3
（二）加工设备的选用 4
（三）刀具的选择 4
（四）加工过程中的参数要求 5
三 、模仁的数控加工 6
（一）模仁加工流程及注意事项 6
（二）模仁的编程 6
（三）模仁的加工 12
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
模具，是一种用来成型物品的精密工具，主要通过所成型材料的物理变化来实现物品外形的加工，其形状复杂，尺寸精度方面要求较高，也有着许多方面的要求，如耐磨性、强韧性、高温性、耐冷热疲劳性、耐腐蚀性等。随着经济的发展，时代的变化，人类生活所需用品也越来越高端越实用。模具的整体机构也随之复杂化，模仁，作为模具机构中最核心的一部分，充分体现了这一点。
模仁，英文名称：DIE CORE,又称镶块，它是模具的核心，是一种起到关键运作的精密零件，其形状复杂，精度要求高，导致它的加工难度非常大，从而导致它的造价非常高，人工支出远远超过模仁材料本身的价值，为此，考虑到模仁的造价、使用寿命，要非常慎重的考虑模仁的材料问题。随着时代的发展，科技的进步， 模具行业日渐成熟，逐渐规范化和普及化，推动着我国制造业的发展。也随着数字化、信息化技术的发展，2D、3D制图软件也原来越成熟，完善设计和工艺的制作，随之而来的利益也是相当巨大的。即便3D打印的横空出世，也仍然没有对模具行业造成巨大的影响，毕竟其技术相对还不是很成熟，也不能像模具那样利于大批量生产。综上所述，模具行业的发展前景还是很乐观的，在此我以手机类模仁的为例进行分析，阐述模仁的加工工艺与数控加工。
一、模仁分析
众所周知，模仁分为公模和母模两块，本文将用母模仁为例进行分析。此母模仁具有凸台、孔、曲面等特征。
（一）零件图分析
纵观图1-1模仁三维图和图1-2零件图，根据不同区域、不同精度标准等因素，可制定此模仁加工的基本流程：CNC开粗-热处理-磨床-CNC半精加工、精加
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在此我以手机类模仁的为例进行分析，阐述模仁的加工工艺与数控加工。
一、模仁分析
众所周知，模仁分为公模和母模两块，本文将用母模仁为例进行分析。此母模仁具有凸台、孔、曲面等特征。
（一）零件图分析
纵观图1-1模仁三维图和图1-2零件图，根据不同区域、不同精度标准等因素，可制定此模仁加工的基本流程：CNC开粗-热处理-磨床-CNC半精加工、精加工-WEDM（线割）-EDM（电火花）-抛光。本文具体介绍CNC加工。首先根据客户提供产品的尺寸等资料，可以确定模仁的材质尺寸等，从而选择合理的毛坯，然后CNC进行开粗，开粗过后就需要进行热处理，对模仁加硬。下一步是送往磨房对模仁表面进行磨削，从图纸中可以看出模仁的长宽要求位单边0~0.005mm，厚度为正负0.01mm，另外对于直角度、平面度、表面粗糙度等都有很高的要求。接下来就是CNC半精加工，模仁的成型面、枕位等地方的要求尺寸很高，但对于CNC的要求在0~0.02mm,并不需要精加工，因为这些区域CNC无法确保精度，需要EDM进行精加工，对于精定位要保证在0.01mm以内，最好是在零位。最后对靠破面、排气槽等地方进行精加工，毫无疑问，未必要保证精度，从而复合装配要求、排气顺畅。
图1-1 模仁三维图
图1-2 CAD零件图
（二）应用场合
注塑模具是一种生产塑胶制品的工具，也是给予塑胶制品完整结构与精确尺寸的重要工具，已是现代工业发展中不可缺少的工具。本注塑模具模仁是一个制作手机壳类型的，毫无疑问它的外观和精度要求是非常高的，但CNC是无法达到所需的精度要求的、所以仍需要EDM进行更细微的加工，还需要抛光的大力支持，以达到产品所需的外观要求。
二、数控加工工艺分析
（一）毛坯的选用
决定模仁毛坯材质的因素有很多。首先，模具的使用寿命是一项重大决定因素，如本文所述的手机模仁，这需要大批量生产，属于三级到二级的模具，故需要用热处理硬度在HRC50左右的钢材，让其具有较好的耐磨性，能够保证产品的尺寸。又要在其硬度下有着较好的切削性能，还需要有着一定的耐腐蚀性，防止被塑胶料所损伤。所以选用1.2083ESR的材料。根据图纸所示模仁尺寸为220x150x40，从而确定毛坯的尺寸为230x160x50，给CNC加工留有充分开粗和装夹余量。
（二）加工设备的选用
合理的选用加工机床也是必要的，如何选择合理的机床即将决定着加工效率、质量和利润等。该手机模仁有着相当高的而精度要求，且需要铣、镗孔、倒角等多工序加工，为了提高效率、保证精度要求。选择了如图2-1所示的米克朗机床，米克朗机床专注于高精度、高整洁度和高效加工。一次装夹、依次高速加工，减小操作误差、操作时间，提高效率。
图2-1（米克朗机床）
（三）刀具的选择
正确的选择合理的刀具材料有着重要意义。
1.刀具性能
(1)高硬度和高耐磨性。刀具材料的硬度必须高于被加工零件的硬度，如此才能顺利切削。
(2)足够的强度冲击韧性。一般情况下，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。
(3)高耐热性。又称红硬性，是衡量刀具材料的性能的主要指标。
(4)良好的工艺性和经济性。良好的工艺性对于生产加工有着不小的影响，刀具材料的选用也要考虑零件生产的一个经济效益。
2.常用刀具材料
生活中比较常用的刀具材料主要为硬质合金钢和高速钢其中高速钢刀具在强度、韧性以及工艺性等方面有着相对优良的综合性能，其具易于磨出锋利的切削刃。硬质合金具有硬度高、强度、耐磨和韧性较好、耐热、耐腐蚀等许多优良性能，尤其是它的高硬度和耐磨性。所以，考虑到精度、效率、利润等因素，正确选择刀具材料也很重要。
引言 1
一、模仁分析 2
（一）零件图分析 2
（二）应用场合 3
二、数控加工工艺分析 3
（一）毛坯的选用 3
（二）加工设备的选用 4
（三）刀具的选择 4
（四）加工过程中的参数要求 5
三 、模仁的数控加工 6
（一）模仁加工流程及注意事项 6
（二）模仁的编程 6
（三）模仁的加工 12
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
模具，是一种用来成型物品的精密工具，主要通过所成型材料的物理变化来实现物品外形的加工，其形状复杂，尺寸精度方面要求较高，也有着许多方面的要求，如耐磨性、强韧性、高温性、耐冷热疲劳性、耐腐蚀性等。随着经济的发展，时代的变化，人类生活所需用品也越来越高端越实用。模具的整体机构也随之复杂化，模仁，作为模具机构中最核心的一部分，充分体现了这一点。
模仁，英文名称：DIE CORE,又称镶块，它是模具的核心，是一种起到关键运作的精密零件，其形状复杂，精度要求高，导致它的加工难度非常大，从而导致它的造价非常高，人工支出远远超过模仁材料本身的价值，为此，考虑到模仁的造价、使用寿命，要非常慎重的考虑模仁的材料问题。随着时代的发展，科技的进步， 模具行业日渐成熟，逐渐规范化和普及化，推动着我国制造业的发展。也随着数字化、信息化技术的发展，2D、3D制图软件也原来越成熟，完善设计和工艺的制作，随之而来的利益也是相当巨大的。即便3D打印的横空出世，也仍然没有对模具行业造成巨大的影响，毕竟其技术相对还不是很成熟，也不能像模具那样利于大批量生产。综上所述，模具行业的发展前景还是很乐观的，在此我以手机类模仁的为例进行分析，阐述模仁的加工工艺与数控加工。
一、模仁分析
众所周知，模仁分为公模和母模两块，本文将用母模仁为例进行分析。此母模仁具有凸台、孔、曲面等特征。
（一）零件图分析
纵观图1-1模仁三维图和图1-2零件图，根据不同区域、不同精度标准等因素，可制定此模仁加工的基本流程：CNC开粗-热处理-磨床-CNC半精加工、精加
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
在此我以手机类模仁的为例进行分析，阐述模仁的加工工艺与数控加工。
一、模仁分析
众所周知，模仁分为公模和母模两块，本文将用母模仁为例进行分析。此母模仁具有凸台、孔、曲面等特征。
（一）零件图分析
纵观图1-1模仁三维图和图1-2零件图，根据不同区域、不同精度标准等因素，可制定此模仁加工的基本流程：CNC开粗-热处理-磨床-CNC半精加工、精加工-WEDM（线割）-EDM（电火花）-抛光。本文具体介绍CNC加工。首先根据客户提供产品的尺寸等资料，可以确定模仁的材质尺寸等，从而选择合理的毛坯，然后CNC进行开粗，开粗过后就需要进行热处理，对模仁加硬。下一步是送往磨房对模仁表面进行磨削，从图纸中可以看出模仁的长宽要求位单边0~0.005mm，厚度为正负0.01mm，另外对于直角度、平面度、表面粗糙度等都有很高的要求。接下来就是CNC半精加工，模仁的成型面、枕位等地方的要求尺寸很高，但对于CNC的要求在0~0.02mm,并不需要精加工，因为这些区域CNC无法确保精度，需要EDM进行精加工，对于精定位要保证在0.01mm以内，最好是在零位。最后对靠破面、排气槽等地方进行精加工，毫无疑问，未必要保证精度，从而复合装配要求、排气顺畅。
图1-1 模仁三维图
图1-2 CAD零件图
（二）应用场合
注塑模具是一种生产塑胶制品的工具，也是给予塑胶制品完整结构与精确尺寸的重要工具，已是现代工业发展中不可缺少的工具。本注塑模具模仁是一个制作手机壳类型的，毫无疑问它的外观和精度要求是非常高的，但CNC是无法达到所需的精度要求的、所以仍需要EDM进行更细微的加工，还需要抛光的大力支持，以达到产品所需的外观要求。
二、数控加工工艺分析
（一）毛坯的选用
决定模仁毛坯材质的因素有很多。首先，模具的使用寿命是一项重大决定因素，如本文所述的手机模仁，这需要大批量生产，属于三级到二级的模具，故需要用热处理硬度在HRC50左右的钢材，让其具有较好的耐磨性，能够保证产品的尺寸。又要在其硬度下有着较好的切削性能，还需要有着一定的耐腐蚀性，防止被塑胶料所损伤。所以选用1.2083ESR的材料。根据图纸所示模仁尺寸为220x150x40，从而确定毛坯的尺寸为230x160x50，给CNC加工留有充分开粗和装夹余量。
（二）加工设备的选用
合理的选用加工机床也是必要的，如何选择合理的机床即将决定着加工效率、质量和利润等。该手机模仁有着相当高的而精度要求，且需要铣、镗孔、倒角等多工序加工，为了提高效率、保证精度要求。选择了如图2-1所示的米克朗机床，米克朗机床专注于高精度、高整洁度和高效加工。一次装夹、依次高速加工，减小操作误差、操作时间，提高效率。
图2-1（米克朗机床）
（三）刀具的选择
正确的选择合理的刀具材料有着重要意义。
1.刀具性能
(1)高硬度和高耐磨性。刀具材料的硬度必须高于被加工零件的硬度，如此才能顺利切削。
(2)足够的强度冲击韧性。一般情况下，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。
(3)高耐热性。又称红硬性，是衡量刀具材料的性能的主要指标。
(4)良好的工艺性和经济性。良好的工艺性对于生产加工有着不小的影响，刀具材料的选用也要考虑零件生产的一个经济效益。
2.常用刀具材料
生活中比较常用的刀具材料主要为硬质合金钢和高速钢其中高速钢刀具在强度、韧性以及工艺性等方面有着相对优良的综合性能，其具易于磨出锋利的切削刃。硬质合金具有硬度高、强度、耐磨和韧性较好、耐热、耐腐蚀等许多优良性能，尤其是它的高硬度和耐磨性。所以，考虑到精度、效率、利润等因素，正确选择刀具材料也很重要。
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