本文所介紹的是MasterCAM軟件在特種陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模具加工中的應(yīng)用案例呢烦。作者在文中較為詳細(xì)地介紹了特種陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模具加工、MasterCAM在其中的應(yīng)用步驟及注意事項(xiàng)等，并給出了相應(yīng)的加工程序矾麻。

　　雖然CAD/CAM技術(shù)已在機(jī)械、汽車善答、電子仁墅、服裝等行業(yè)得到了較為廣泛應(yīng)用，但在特種陶瓷行業(yè)還沒有得到足夠的重視缤币，應(yīng)用程度遠(yuǎn)低于其他冲倡，以至于目前的特種陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)仍以手工操作為主，模具制作手段也相對(duì)落后旬敞。這種缺乏足夠創(chuàng)新意識(shí)的狀況已嚴(yán)重制約了特種陶瓷行業(yè)發(fā)展蒸橡，務(wù)必盡快得到改善，才能使我國(guó)的特種陶瓷行業(yè)盡早趕上世界先進(jìn)水平深境。

　　目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的CAD/CAM軟件的種類較多些栅，具有代表性的有Pro/ENGINEER、MasterCAM草仪、Cimatron至沸、UG、CAXA等振害，下面主要介紹基于MasterCAM軟件的特種陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模具加工技術(shù)盖扔。

　　基于CAD/CAM技術(shù)的特種陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模具制作過程一般可按圖1所示的步驟進(jìn)行。

　　現(xiàn)以胡椒磨芯為例缘缚，具體說明使用MasterCAM軟件進(jìn)行特種陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模具制作過程勾笆。

　　1.結(jié)構(gòu)分析

　　在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)之前，首先應(yīng)當(dāng)分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)桥滨，找出產(chǎn)品特殊的點(diǎn)窝爪、線、面齐媒，并用適當(dāng)?shù)牧烤呒右?a target="_blank" class="mmstipl2" >測(cè)量蒲每，記下測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)要考慮到產(chǎn)品的收縮率喻括，在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)調(diào)整其尺寸大小邀杏。

　　2.造型設(shè)計(jì)

　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，人們對(duì)各種各樣產(chǎn)品品種的需要不斷更新唬血，特種陶瓷產(chǎn)品也不斷有新的產(chǎn)品出現(xiàn)望蜡。新的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)，可借助于計(jì)算機(jī)及設(shè)計(jì)軟件來完成拷恨。也就是說脖律，設(shè)計(jì)人員只要通過鍵盤谢肾、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備將設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)輸入到設(shè)計(jì)軟件中去，人們便可以看到由計(jì)算機(jī)按照設(shè)計(jì)師的意圖設(shè)計(jì)的產(chǎn)品樣本了苹衰。MasterCAM軟件提供了豐富的曲面簸眼、實(shí)體等三維產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)手段，特別是對(duì)一些特種陶瓷產(chǎn)品的不規(guī)則形狀也可以進(jìn)行比較精確的表達(dá)婉饼，還可以通過材質(zhì)、光源等方面的渲染設(shè)置給人以仿真的視覺效果拉盘。本例胡椒磨芯可通過實(shí)體擠出(Extrude)序敷、實(shí)體舉升(Loft)、實(shí)體旋轉(zhuǎn)(Revolve)等手段得到產(chǎn)品的造型当糯。

　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后赋昔，應(yīng)該根據(jù)客戶的需要進(jìn)行適當(dāng)產(chǎn)品造型修改，最后利用MasterCAM進(jìn)行模具型腔生成及加工程序的生成工作捧练。

　　3.具型腔生成

　　根據(jù)胡椒磨芯全套模具的實(shí)際尺寸亮绢，生成胡椒磨芯模具毛坯，與胡椒磨芯進(jìn)行Boolean(實(shí)體布爾運(yùn)算)生成胡椒磨芯模具型腔风居，如圖3所示俘戈。這里要根據(jù)產(chǎn)品干燥及燒成收縮情況，對(duì)模具型腔按給定的收縮率（1.15）進(jìn)行縮放净响。

　　4.胡椒磨芯電極設(shè)計(jì)

　　因胡椒磨芯模具型腔形狀特殊少欺，有垂直的4條棱，又有40個(gè)相互交錯(cuò)的傾斜棱角馋贤，很難直接進(jìn)行機(jī)械加工赞别，最好用電火花成形機(jī)床進(jìn)行加工。同時(shí)配乓，要根據(jù)電火花機(jī)床的實(shí)際火花間隙(大約0.05mm)仿滔，把胡椒磨芯模具型腔縮放，生成胡椒磨芯紫銅電極犹芹。

　　5.胡椒磨芯電極加工

　　(1)加工工藝分析

　　根據(jù)胡椒磨芯紫銅電極特點(diǎn)崎页，為了獲得較好的加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，應(yīng)采用單刃指形合金銑刀進(jìn)行加工腰埂。刀桿直徑為3.18mm实昨，刀刃直徑為1.6mm，前角為5°盐固，后角為25°荒给，副后角為15°，副偏角為15°候榨。粗加工每次進(jìn)刀0.25mm哗缀，進(jìn)刀速度為150mm/min统扔，精加工每次進(jìn)刀0.05mm，進(jìn)刀速度為50mm/min板蜻。

　　(2)生成加工軌跡

　　選用合適的數(shù)控加工方法馁筷，生成加工軌跡是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。MasterCAM提供了Parallel（平行加工）捺盖，Radial（放射狀加工）芥吧，Project（投影加工），F(xiàn)lowline（曲面流線）融唬，C o n t o u r（等高加工） 漾衅， P o c k e t （ 挖槽加工） ，Plunge（鉆削加工）等10多種曲面粗芋困、精加工方法楞便。本例胡椒磨芯紫銅電極粗加工采用Pocket（挖槽加工），精加工采用Contour（等高加工）利术。

　　(3)模擬仿真加工

　　對(duì)生成的加工軌跡進(jìn)行Verify(模擬加工)呈野，檢查生成的加工軌跡是否合理，盡量避免加工過程中的失誤印叁。

　　(4)生成加工程序

　　針對(duì)加工胡椒磨芯紫銅電極用的數(shù)控機(jī)床及其配備的數(shù)控系統(tǒng)被冒，設(shè)置特定的數(shù)控代碼、數(shù)控程序格式及參數(shù)轮蜕，并按照加工機(jī)床的配置要求姆打，把上述已經(jīng)生成的刀具加工軌跡轉(zhuǎn)化成能用于控制數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工的數(shù)控加工程序。下面是加工胡椒磨芯紫銅電極的數(shù)控加工程序的一部分：

　　%

　　O0000

　　(PROGRAM NAME - 胡椒磨芯

　　051221-3)

　　(DATE=DD-MM-YY - 22-12-05

　　TIME=HH:MM - 19:16)

　　N100G21

　　N102G0G17G40G49G80G90

　　( 1. DRILL TOOL - 1 DIA. OFF.

　　- 1 LEN. - 1 DIA. - 1.6)

　　N104T1M6

　　N 1 0 6 G 0 G 9 0 X - 1 1 . 5 9 6 Y 0 .

　　A0.S4774M3

　　N108G43H1Z4.8

　　N110Z1.

　　N112G1Z-.25F150.

　　N114G2X11.596R11.596F286.4

　　N116X.674Y-11.576R11.596

　　N118X-11.596Y0.R11.596

　　N856G0Z-11.338

　　N858Z-7.338

　　N860M5

　　N862G91G28Z0.

　　N864G28X0.Y0.A0.

　　N866M30

　　%

　　(5)進(jìn)行數(shù)控加工

　　準(zhǔn)備好胡椒磨芯紫銅電極毛坯肠虽，磨好單刃指形銑刀幔戏，開動(dòng)數(shù)控雕銑機(jī)床后雾袱，就可以將上述生成的數(shù)控加工程序通過計(jì)算機(jī)傳輸?shù)仁侄蝹魉徒o數(shù)控機(jī)床娩纱，再一次模擬運(yùn)行刀具軌跡，確保數(shù)控加工的準(zhǔn)確性告丢，最后正式由數(shù)控雕銑機(jī)床完成加工韩玩。

　　6.胡椒磨芯模具型腔加工

　　由數(shù)控雕銑機(jī)床加工完成的胡椒磨芯紫銅電極垒玲，經(jīng)鉗工修磨、拋光后達(dá)到電極所要求的尺寸和表面粗糙度后找颓，安裝到電火花機(jī)床的主軸上参七。調(diào)整好電極、毛坯的垂直度和平行度狱诊，確保電極村次、毛坯的同軸度誤差在0.01mm之內(nèi)，最后設(shè)置好數(shù)控電火花機(jī)床的加工參數(shù)（如下表所示）件策，并完成胡椒磨芯模具型腔的加工痒弃。

　　7.結(jié)束語

　　隨著人民生活水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展翅拜，人們對(duì)日用品和藝術(shù)陶瓷的需求多樣化趨勢(shì)越來越明顯，同時(shí)特種工業(yè)陶瓷的應(yīng)用也越來越廣泛仆扰，復(fù)雜瘫啦、精密、多品種祟放、高質(zhì)量和短期交貨將是今后陶瓷產(chǎn)品需求的趨勢(shì)澳踱，CAD/CAM技術(shù)能很好地解決這一問題，因此衡喧，改革陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模具加工中傳統(tǒng)工藝癣彩，采用先進(jìn)的制造技術(shù)提高陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具制造質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期着茸，降低產(chǎn)品開發(fā)的成本，顯得非常重要琐旁。

　　在特種陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)及模具加工中應(yīng)用CAD/CAM軟件涮阔，可提高陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，便于產(chǎn)品改型和改進(jìn)工作灰殴，便于產(chǎn)品開發(fā)過程中各環(huán)節(jié)人員相互之間以及與客戶之間的交流敬特，實(shí)現(xiàn)陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)與模具制作間的良好銜接，而且可提高模具設(shè)計(jì)和加工質(zhì)量牺陶，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期伟阔，降低產(chǎn)品開發(fā)的成本。

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