风叶模具的数控加工

宋显文

摘要：风叶模具是家电产品塑料模具较难加工的一种工件类型。本文介绍了塑料风叶模具的数控编程方法和加工工艺过程，对如何保证风叶模具质量，如何提高加工效率、以及怎样选择加工刀具等方面进行了较为具体的工艺分析总结，具有一定的参考价值。

关键词：风叶塑料模具；数控编程加工；风叶动平衡；质量；效率

1、风叶结构分析

该款风叶为六片结构，风叶相配规格为14吋，叶片平均厚度2mm，叶片材料为AS透明塑料。叶片结构如图（图1、图2）：

六片风叶产品二维图（图1）

2、风叶工艺性分析及模具加工过程

运用数控设备加工零件产品，首先要运用多种专业基础知识综合分析零件的加工工艺及加工过程，刀具及夹具的选择等各方面的要求，最后才是对产品进行加工。对产品的加工工艺分析能力不足将直接影响产品的正常加工。

2.1工艺性分析

风叶塑料制品在使用过程中高速旋转，质量要求高，动平衡检测苛刻。风叶的叶片哪怕只有0.5克重量的误差，都会造成明显的振动，从而影响风叶的质量。影响风叶正常工作的技术参数主要表现在以下几个方面：重量、扭转角度、硬度、材料厚度。如果一个风叶的一组叶片的重量、扭转角度、硬度、材料厚度等如果不一致，其后果可导致风叶的噪声增大，送风不匀，扇头不稳等现象。本款风叶模具的凸模图、凹模图。因为叶片的胶位全部出在动模，因此，动模是风叶模具最关键的成型零件。而风叶模具加工的重点、难点就是凹模的加工。

2.1.1设备选择及编程软件

精加工型腔选用设备为立式加工中心数控铣床，机床操作系统是FANUC0i操作系统，该风叶的数控加工程序是用数控加工软件MasterCAM9．1生成。

2.1.2刀具及切削参数选择

要保证加工连续高效，必须要有刚性好、动平衡佳、排削性能优良、耐磨性好的刀具，必须科学合理选择刀具。该款风叶的加工是采用飞刀（刀杆+合金刀片）、高速钢和整体硬质合金刀具综合运用选择方案。粗加工时需大面积的进行大余量的切削，为提高加工效率，可选择大直径刀具，如飞刀，注意留有的加工余量要均匀合理。精加工时使用规格较小一些的高速钢刀具以减小切削阻力，以防弹刀影响加工形状、尺寸和精度。选择精加工内形轮廓刀具的尺寸，要小于零件形腔最小转角半径，这样有利于在转角处形成圆滑的过渡曲线，避免切削力在转角处突然增大，使刀具折断。

2.1.3加工工艺工序过程及程序的编制

下表为风叶动模加工程式、刀具规格及参数设置表：

接下来将表中几个关键工序的加工内容及注意点做重点阐述：

a）工序1是开粗动模仁的程序，这里选择刀具Φ30R5球刀来进行加工。编程时要充分利用大刀开粗，小刀清角的原则，粗加工要选择直径足够大，并有足够的切削能力的刀具迅速切除多余材料。

b）工序2选择Φ16R0.8较小规格飞刀对工序1Φ30R5球刀开粗时的R5进行清角，为工序5工序6的半精加工切削去多余的材料。（路径参数设置表略）

c）工序5选择R5球刀半精加工铣削分型面、型腔面，为最后工序7精加工下铣削分型面、型腔面打下基础。

3、风叶塑胶模具（凹模）数控加工关键点

3.1首先要对风叶模具进行加工工艺分析，确定合理的加工顺序，在保证模仁的加工精度和加工质量的同时，要尽量减少其它特种加工设备如电火花机的加工成本，以及在数控加工过程中的换刀次数，提高加工效率，并充分考虑零件的形状、尺寸和加工精度，以及零件刚度和变形等因素，做到先粗加工后精加工。

3.2精加工要使用直径较小的刀具，使切削加工能够达到工件的每一个角落。把工件结构完全加工出来，不论是分型面、型腔，需要选用不同大小，不同形状的刀具进行加工，才能提高加工效率，保证加工质量。例如用R5球刀先行开粗，然后用R6和R3的较小球刀进行清角，这就明显提高了加工效率，也提高了加工质量。

3.3采用球刀加工曲面较好，为了保证与上工序与下工序接刀痕顺利过渡，加工余量要预留0．02mm，还要特别注意对刀的准确。

4、结束语

通过对风叶注射成型模具的数控加工，使我们明白了一个事实，那就是从事数控编程的工艺技术人员不仅需要知道怎样做（经验），而且需要知道怎样做得又快又好（策略）。不仅需要掌握CAD/CAM软件的操作功能，更重要的是要将常用的数控软件当做一种有效工具，进行合理数控工艺规划与数控编程，以实现高质量高效率的数控加工。

参考文献

[1]华茂发，《数控机床加工工艺》[M]，机械工业出版社，2000

[2]徐宏海，《数控加工工艺》[M]，化学工业出版社，2003

[3]田光辉、王戈冰，《MasterCAM在型腔模设计与制造中的应用》[M]，模具制造，2003