大型加工中心薄壁件泡沬模具加工方法研究
伯特利数控 加工中心 钻攻中心
前言：
1背景及产品介绍
泡沬模铸造技术lf〇是一种近无余量，精确成型的铸造技术，对于生产单件或小批量铸件，泡沬模铸造有着得天独厚的优势。模样是泡沬模铸造成败的关键，没有高品质的模样，不可能得到高品质的泡沬模铸件。泡沬模铸造的模样是生产过程中*的消耗品，每生产一个铸件，就消耗一个模样。近两年，我们所承接的床身底座铸件大多都是单件小批量，且结构基本都不相同，如果采用传统模具制作不仅生产周期长，而且费用高。如果使用泡沬模实型铸造，仅模具一项即可节约大量资金，降低成本，制造周期从模样制造到铸件交货大概为10?20天，*能满足客户短期研制开发新产品的要求。
2设计难点及解决方案
2.1加工中心类铸件泡沬模模样有以下几个特点：
1) 加工中心类铸件大多平均壁厚10?20 mm，基本接近铸件的小壁厚，在泡沬模模样制作过程中很容易出现变形、尺寸偏小等问题而影响铸件品质。
2) 加工中心类铸件大多采用双层甚至多层加强筋板的*结构，使得制作模样时难度加大，很容易导致上下层之间对接不齐，内部出现粘接缝隙等问题。
加工中心类铸件由于设计结构*，决定了其模样制作难度，针对此类铸件制定相应的制作工艺，制作出合格的泡沬模模样，顾客满意的铸件。
2.2泡沬模具工艺的研究
1)根据顾客提供的铸造工艺图纸建立三维模型，经过对此类产品工艺评审，其结构难点在排屑槽两侧形状的复杂扇形扭曲面，壁厚15 mm。运用ug/cam软件固定轴曲面轮廓铣(fixed contour方式编制加工程序，使用三轴cnc加工中心加工。图2为排屑槽部位剖面图。
2)由于三轴cnc加工中心存在只能在x、y、z三个方向走刀加工的局限性，模样加工过程难以一次加工成形，所以在加工中心加工之前，需要先对三维模型进行分块处理。根据广品内腔结构进行分层，保证分层后模型的一面存在较多可支撑面，作为反面加工基准面。保留导轨等重要部分完整性，分块时尽量将r角、脐子带出，需要手工制作的在三维图中标示绿色;沟槽等机加不到的部位可单独分割，根据其复杂程度单独加工。图3所示三维模分层图。
3) 加工工艺方案及装卡方案的选择三维模型在经过分模后，会被分成大小、复杂程度不同的料块。通过设拉筋、装卡块、辅助块将需要加工的分块料连接固定，以保证加工过程的牢固装卡。排版需要考虑的因素有加工中心可加工范围和毛坯毛料尺寸大小，根据可使用的设备和材料对模样进行分块，大分块料单边应不少于5 mm余量，以保证模样料块全部加工到位。
两导轨排屑槽部位侧面扇形面壁厚15 mm，加工过程中容易变形，导致加工完后壁薄尺寸偏小1?2 mm。加工时设计工艺拉筋，在两侧易变形部位増加防变形工艺拉筋。加工后手工将添加的工艺拉筋割去，保证加工尺寸。
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2) 加工中心类铸件大多采用双层甚至多层加强筋板的*结构，使得制作模样时难度加大，很容易导致上下层之间对接不齐，内部出现粘接缝隙等问题。
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2)由于三轴cnc加工中心存在只能在x、y、z三个方向走刀加工的局限性，模样加工过程难以一次加工成形，所以在加工中心加工之前，需要先对三维模型进行分块处理。根据广品内腔结构进行分层，保证分层后模型的一面存在较多可支撑面，作为反面加工基准面。保留导轨等重要部分完整性，分块时尽量将r角、脐子带出，需要手工制作的在三维图中标示绿色;沟槽等机加不到的部位可单独分割，根据其复杂程度单独加工。图3所示三维模分层图。
3) 加工工艺方案及装卡方案的选择三维模型在经过分模后，会被分成大小、复杂程度不同的料块。通过设拉筋、装卡块、辅助块将需要加工的分块料连接固定，以保证加工过程的牢固装卡。排版需要考虑的因素有加工中心可加工范围和毛坯毛料尺寸大小，根据可使用的设备和材料对模样进行分块，大分块料单边应不少于5 mm余量，以保证模样料块全部加工到位。
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