手机外壳的数控雕刻加工

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1、用MasterCAM软件编程在电脑雕刻机上加工手机外壳模具的铜电极吴光明陈伟金(2004-194)（东莞理工学校，广东东莞523015）摘要：本文以一手机外壳注射模型芯铜电极的数控加工为例，较为详尽地讲述了运用MasterCAM软件进行CAM编程，在电脑雕刻机进行CNC数控加工塑料模具型芯铜电极工艺和步骤。关键词：电脑雕刻；MasterCAM；数控加工CNCprocessingofmobiletelephoneshellinjectionmouldcorecopperelectrodeonCNCcravemachinewithprogramofMasterCAMWuGuan

2、gmingChenWeijin(DongguanscienceandtechnicalschoolofGuangDongprovince523015)Abstract:Inthispaper,withtheexampleofCNCprocessingofamobiletelephoneshellinjectionmouldcorecopperelectrode,weintroducethetechnologyandstepofCNCprocessingonCNCcravemachinewithprogramofMasterCAMindetails.Keywords:CNCc

3、rave;MasterCAM;CNCprocessing1引言现代化的模具生产中，随着对塑件功能要求的越来越高，塑件内部结构也变得越来越复杂。相应的模具结构也设计得越来越复杂。生产中，通常运用Pro-E、MasterCAM等先进的CADCAM软件先进行产品的3D图形设计，然后根据产品的特点设计模具结构，生成模具型腔实体图，根据模具型腔的特点，拟定数控加工工艺，输入加工参数，生成刀具路径，生成加工程序并输送到数控机床的控制系统进行自动化加工。复杂模具型芯的生产就简化为单个机械零件的数控自动化生产，大大提高了模具型腔的加工精度和生产效率。但传统的CNC加工中心虽然加工功率大，

4、稳定性好等优点，但是主轴的最大转速受到限制，不适宜使用细小品种的刀具，对于加工铜、铝等软质材料存在光洁度、效率较低等缺点，而高速CNC加工中心价格昂贵。针对这种情况，我们充分利用了我校自行设计的CNC电脑雕刻机，将MasterCAM编制的CAM程序输送到雕刻机的控制系统来加工模具的铜电极，由于雕刻机的转速高达40000转/分，大大提高了加工效果和质量。2塑件分析和铜电极加工工艺流程时尚手机越来越趋向小巧玲珑，曲面设计得很有流线感，各零件之间配合得非常严密，因此对于手机外壳各方面的精度要求也越来越高。如图1所示为一小型手机外壳的面盖，材料为ABS，收缩率为5‰，壁厚均匀1.2

5、mm，表面要求蚀纹处理。塑件有许多按键及屏幕的凹的型腔，而且凹的型腔的倒圆角都非常小，是一个复杂多曲面的典型零件。主要有以下几个难点：(1)按钮位的平面圆角较小，并且分为两级；(2)与翻盖配合的曲面尖角比较多；(3)听筒和麦克风的位置孔非常小，曲面小而复杂；7(4)与透明镜配合位置有尖角，且配合尺寸要求高。图1手机面盖3D实体图3铜电极的CAM数控编程加工用Pro-E软件对面盖进行分模处理，图2是手机面盖的前模铜电极图，整个外形向下延伸了5mm便于电火花加工，按钮孔及显示屏处凹位也都分别向下延伸了0.5mm，用平面封闭起来。根据手机面盖前模铜电极的加工示意图，拟定了数控加工

6、工艺，主要分成如下几个步骤：图2手机面盖前模铜电极图3.1曲面挖槽粗加工（Surfaceroughpocket）根据电脑雕刻机主轴高速、灵活、移动速度快而抗扭力小的特点，选用¢10的平底刀加工，留下0.35mm的加工余量，进给率5000mm/min，下刀速率500mm/min，抬刀速率3000mm/min，主轴转速S=6000转/分。采用平行螺旋线铣削（ParallelSpiral），Z方向最大步距0.3mm，刀具重叠占有的百分比75.0%，刀具重叠间距7.5mm，进刀要求在刀具中心轨迹边界外部下刀（plungeoutsidetoolcenterboundary）。刀路轨迹

7、如图3。3.2曲面等高外形半精加工（SurfaceFinishcontour）为进一步清铣尖角或细小倒圆角的残留余量，选用¢6的平底刀加工，留下0.15mm的加工余量，进给率4000mm/min，下刀速率500mm/min，抬刀速率4000mm/min，主轴转速S=7000转/分。切削公差0.025，Z方向最大步距0.2mm，进退刀具采用圆弧轨迹来保证加工面的光滑。在深度上留有余量0.2mm来控制加工。刀路轨迹如图4。7图3挖槽粗加工刀路轨迹图4等高外形半精加工刀路轨迹3.3曲面的外形加工（Contour）选用¢8