【摘 要】 本文介绍了 45毅圆型胶模型腔的数控加工工艺，从数控程序的编制、原点坐标的设置、对刀、余量
控制、精度控制、切削参数的选则等方面一一做了叙述。
【关键词】45毅 胶圈 阴模 阳模
中图分类号： TG659文献标识码： Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2018）08-076-02
圆型密封圈断面为圆型，其结构极其简单，有自密封作用，且密封性能可靠。其本身及安装部位都极其简单，在规定的温度、压力、以及不同的液体和气体介质中，于静止或运动状态下起密封作用，且在耐油、酸碱、化学侵蚀、磨等环境能依然起到良好密封、减震作用。 它是液压与气压传动系统中使用最广泛的一种密封件，广泛应用于众多机械行业如机床、航空航天设备、汽车、船舶、冶金机械、化工机械、建筑机械、工程机械、以及各类仪器仪表上。目前，市场上圆型密封圈的加工方式多数采用180°阴阳模压制成型，阴阳模具之间存在间隙或误差，定位精度不高，容易在压制时因为错模而使胶圈错位，出现较大毛边，同时一个模具每次只能加工一个密封圈，对胶料造成浪费，生产效率比较低。为了克服上述困难，可采用45°阴阳模进行压制（如图一、图二），而45°阴阳模的主要加工难点在于45°内外锥面上的凹型腔的加工，下面主要介绍了45°内外锥面上的凹型腔的数控加工工艺及数控程序（FANUC系统），从子程序、宏程序粗精加工的编制、原点坐标的设置、余量控制、精度控制、切削参数的选则等方面做了详细叙述，并已经过验证，取得了很好的效果。
一、数控加工程序的编制，以图三所示为例
1. 粗加工-半精加工
粗加工-半精加工参数设置（图四：红色粗实线为型腔轮廓）
注：
①L1（#4）=粗车吃刀量*粗车次数+半精车吃刀量*半精车次数
此处，半精车只有一次，因此L1（#4）=粗车吃刀量*粗车次数+半精车吃刀量
②#1为直径量，其余变量均为半径量
(1)主程序的编制
O1……………………………………………………………（程序号）
T0101
M03 S50
#1=53.27…………………………(中径:阳模为正数，阴模为负数)
#2=2.995…………………………………………………（型腔半径）
#3=2.75…………………………………………………（刀具半径）
#5=0.3…………………………………………………（粗车吃刀量）
#6=0.1………………………………………………（半精车吃刀量）
#10=0………………………………………（型腔深度误差补偿值）
#7=FIX[#2/#5]……………………………………………(粗车次数)
#4=#5*#7+#6……………………………………………（图二中L1）
G28 U0
G40 G00 Z20.
G00 X[#1+2*ROUND[#4*SIN[45]]] ………………(X向进刀到点C)
G00 Z5.
G01 Z[[#4-#3]*SIN[45]] F2 ……………………(Z向进刀到点C)
M98 P2 L[#7] …………………………………(调用粗加工子程序)
G01 X[#1+2*ROUND[#6*SIN[45]]] Z[[#6-#3]*SIN[45]] F0.1
……………………………… ………………(进刀到点D)
M98 P3 ………………………………………(调用半精加工子程序)
G00 X[#1+2*ROUND[#4*SIN[45]]] Z[[#4-#3]*SIN[45]] F0.1
………………………………………………(退刀到点C)
G00 Z100
M30
(2)粗加工子程序的编制
O2……………………………………………………………（程序号）
G01 U-[2*ROUND[#5*SIN[45]]] W-[#5*SIN[45]] F0.1 (进刀到点1)
G42 G01 U-[2*ROUND[#2*SIN[45]]] W[#2*SIN[45]] F0.08
………………………………………………(进刀到点2)
G02 U[4*ROUND[#2*SIN[45]]] W-[2*ROUND[#2*SIN[45]]] I[#2*SIN[45]] K-[#2*SIN[45]] F0.06 …………(进刀到点3)
G40 G01 U-[2*ROUND[#2*SIN[45]]] W[#2*SIN[45]] F2 (退刀到点1)
M99
(3)半精加工子程序的编制
O3………………………………………………………………（程序号）
G01 U-[2*ROUND[[#6+#10]*SIN[45]]] W-[[#6+#10]*SIN[45]] F0.1
……………………………………………………(进刀到点1)
G42 G01 U-[2*ROUND[#2*SIN[45]]] W[#2*SIN[45]] F0.05
……………………………………………………(进刀到点2)
G02 U[4*ROUND[#2*SIN[45]]] W-[2*ROUND[#2*SIN[45]]] I[#2*SIN[45]] K-[#2*SIN[45]] F0.04……………(进刀到点3)
G40 G01 U-[2*ROUND[#2*SIN[45]]] W[#2*SIN[45]] F2 (退刀到点1)
M99
2、精加工程序的编制
O4……………………………………………………………（程序号）
T0202
M03 S100……………………(该转速与加工无关，只影响进刀速度)
#1=53.27…………………………(中径:阳模为正数，阴模为负数)
#2=2.995…………………………………………………（型腔半径）
#3=2.75……………………………………………………（刀具半径）
#11=0…………………………………………（型腔深度误差补偿值）
#9=0.05………………………………………………（图五中尺寸L2）
#8=#9+#11…………………………………………(L2的实际走刀距离)
G28 U0
G40 G00 Z20.
G00 X[#1+2*ROUND[#3*SIN[45]]] …………………(X向进刀到点A)
G00 Z5.
G01 Z0 F2 ……………………………… ……………(Z向进刀到点A)
G01 X[#1+2*ROUND[#9*SIN[45]]] Z[[#9-#3]*SIN[45]] F0.1
……………………………………………………(进刀到点E)
S4 ………………………………………(精加工转速)
G42 G01 U-[2*ROUND[#2*SIN[45]]] W[#2*SIN[45]] F0.03
……………………………………………………(进刀到点1)
G01 U-[2*ROUND[#8*SIN[45]]] W-[#8*SIN[45]] F0.03 (进刀到点2)
G02 U[4*ROUND[#2*SIN[45]]] W-[2*ROUND[#2*SIN[45]]] I[#2*SIN[45]] K-[#2*SIN[45]] ………………………(进刀到点3)
G01 U[2*ROUND[#8*SIN[45]]] W[#8*SIN[45]] F0.03 …(进刀到点4)
G40 G01 U-[2*ROUND[#2*SIN[45]]] W[#2*SIN[45]] F0.05
……………………………………………………(退刀到点E)
G00 X[#1+2*ROUND[#3*SIN[45]]] Z0 F2 ………………(退刀到点A)
G00 Z100
M30
二、对刀及坐标系的设置
1、工件坐标系的零点为图中O点，Z0设在刀具与工件锥面相切时的刀具中心。
2、刀位点选择刀具圆弧的中心，图中A点
3、X轴对刀：应输入尺寸d2(d2=d1+2×r，r为刀具半径)。
4、Z轴对刀
（图十一：红色粗实线为零件轮廓，蓝色线为刀尖外形轮廓）
①MDI方式下，X向将刀具走到Xa
阳模：Xa=胶膜中径+2×r刀×0.707；
阴模：Xa=－（胶膜中径－2×r刀×0.707）；
注：Xa数据可以通过校验精加工程序得到。校验精加工程序时，单段运行G00 X[#1+2*ROUND[#3*SIN[45]]] (X向进刀到点A)，此时的X坐标即为Xa。
③轮方式下，Z向将刀具走到与工件锥面相切
此时，输入Z0，按“测量”键即可。
三、余量控制
1、首件粗车时，刀尖圆弧半径补偿的输入值=刀具半径+精加工余量
通过改变“刀尖圆弧半径补偿值”来调整精加工余量。
2、首件精车时，通过改变刀尖圆弧半径补偿的输入值，来调整精加工尺寸，直至加工出合格尺寸的产品。
四、精度控制
1、粗车
①中径控制
粗车3～4刀后，测量中径，在磨耗中进行补偿。
阳模：X向补偿值（中径理论值－中径实际值）
Z向补偿值大小为X的一半，正负号的确定（如实际中径大了，则为正数；如实际中径小了，则为负数）。
阴模：X向补偿值（中径实际值－中径理论值）
Z向补偿值大小为X的一半，正负号的确定（如实际中径大了，则为负数；如实际中径小了，则为正数）。
②槽深控制
槽深误差可以通过#10进行补偿（#10=理论槽深－实际槽深）
2、精车
①中径控制
第一件分两次精车，第一次精车后测量中径，在磨耗中进行补偿。
阳模：X向补偿值（中径理论值－中径实际值）
Z向补偿值大小为X的一半，正负号的确定（如实际中径大了，则为正数；如实际中径小了，则为负数）。
阴模：X向补偿值（中径实际值－中径理论值）
Z向补偿值大小为X的一半，正负号的确定（如实际中径大了，则为负数；如实际中径小了，则为正数）。
②槽深控制
槽深误差可以通过#10进行补偿（#10=理论槽深－实际槽深）
五、切削参数（仅供参考值）
材料：45#钢 热处理：HRC30～34
1、切削深度（吃刀量）
2、切削速度、进给量（高速钢刀具）
总之，此45°圆型胶模型腔的数控加工工艺方法已得到了很好验证，在加工不同规格胶模时，只需改动3～4个参数即可，操作方便，无论在生产效率上，还是产品质量上都有了较大的进步，并且能为其它不同角度的圆锥面上加工型腔起到了一定启发作用，具备一定普遍性，值得推广。
参考文献：
1.数控车床编程与操作 刘蔡保 主编 石伟 副主编 化学工业出版社
2.数控车工入门与提高 李兴贵 主编 化学工业出版社
论文作者:雷立勇 田德
论文发表刊物:《科学教育前沿》2018年08期
论文发表时间:2018/11/8
标签：加工论文; 半径论文; 刀具论文; 程序论文; 正数论文; 则为论文; 负数论文; 《科学教育前沿》2018年08期论文;