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摘 要 分析典型注塑模动模镶件的数控加工工艺，首先对镶件进行结构简介，了解其结构；其次确定选取机床及注意事项，确定合理的装夹方案；确保加工前的检查，防止因之前的疏忽造成镶件或人员的伤害；最后总结此镶件在加工过程中经常发生的问题及解决办法。
关键词 装夹；加工工艺流程；数控程序
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）17-0115-02
近年来，随着我国的模具产业不断壮大和升级，模具设计的水平在不断提高。从数码相机注塑模模具，到手机模具，再到家电模具，计算机周边设备以及笔记本模具的设计过程中，镶件的应用越来越重要。
1 分析零件结构
1.1 根据零件图纸分析
某工件阶梯形状，长度为35 mm，直径为38.56 mm，从表面加工类型看，主要有凹槽等，属于较为典型的加工表面，加工较为容易。
尺寸精度：
该零件的前端圆的直径为36.06 mm，中心圆的直径为15 mm，前端五个小圆的直径为3 mm，后端五个小圆的直径为3.5 mm，前端凹槽到都端面的距离为32.59 mm，后面的凹槽到后端面的距离为8 mm，前面的凹槽到都端面的距离为27 mm，中间凹槽到后端面的距离为13.5 mm，前端面的圆锥型与轴线成2°，中间圆的直径为32.56 mm。
形位公差：
后端面的左上角的圆的圆心到x轴的距离为8.8 mm，到y轴的距离为6.4 mm、右上角的圆与左上角的圆关于y轴对称、中间偏左的圆心距离x轴为3.36 mm，距离y轴的距离为10.35 mm、中间偏右的圆与中间偏左的圆关于y轴对称、最下面的圆心距离x轴为10.88 mm，圆心在y轴上。
切削参数及工时的定额计算的选择：
因为零件的直径为35 mm，表面粗糙度和尺寸有一定的要求，故选择粗车，半精车，精车。
1）粗车。
选择切削深度：粗加工留余量2 mm，半精加工留余量0.5 mm，精加工留余量0.1 mm，最后做磨削处理。
选择进给量：考虑刀杆的尺寸，工件直径以及一定的切削深度，所以选择f=0.5 mm/r。
选择切割深度：根据工件的材料以及选定的切削深度和进给量，选择u=1.4 m/s（85 m/min）。
确定机床主轴转速：粗加工由于切削量很大，为了保证足够的切削力，主轴的转速设置为800 r/min。
2）半精车。
选择切削深度：ap=1 mm。
选择进给速度：根据工作材料以及选定切削深度和进给量等，选择v=1.7 m/s。
定机床主轴转速：半精加工的切削量不大，也不用保证表面粗糙度，设置主轴的转速为1000 r/min。
1.2 选择量具
该零件属于中小批量生产，一般情况下采用通用量具，根据零件表面的精度要求和形状特点，参考有关资料如下：在粗车、半精车中使用读数值为0.02 mm，测量范围0-500的游标卡尺，企业实际用千分尺。在精车中因为批量较大，为提高测量的效率，一般采用专用卡规来测量。
加工步骤如下：
1）第一步粗加工直径为35.06 mm等多个外轮廓侧面。
粗加工外轮廓、孔。粗加工外轮廓留余量2 mm，即图纸规定外圆的直径为35.06 mm，粗加工之后为37.06 mm。粗加工时因为切屑量很大，为了保证足够的切削力，所以一般将主轴的转速调的比较的低，而且为了散热都要开切削液。
2）第二步半精加工直径为35.06 mm等多个外轮廓。
半精加工外轮廓、孔。半精加工外轮廓留余量0.5 mm，即经过粗加工外圆之后的直径为37.06 mm，半精加工之后变为35.56 mm。半精加工时切削量比较小，一般都主轴转速较高。
3）第三步精加工外轮廓。
精加工也可以称为深加工或者二次加工，就是在新鲜原料的基础上进行的二次加工。即去除余量达到图纸要求精度。即半精加工之后的外圆直径为35.56 mm，而图纸的要求外圆的直径是35.06 mm，所以精加工就是讲留下的0.5 mm余量去除，将其变成图纸要求的35.06 mm。
4）第四步点孔（直径为15 mm、3 mm的孔）。
点孔是为了确定孔的位置，保证孔的位置精度，一般用麻花钻进行点孔处理。
5）第五步钻孔。
在点孔结束后就要用麻花钻进行粗加工孔处理，因为前段孔的直径只有3 mm，直径3 mm的孔的尺寸要求不高，所以这里选用直径3 mm的麻花钻。麻花钻的直径较小，所以在进行钻孔时的进给速度要比较的低
6）第七步精加工孔（直径为15 mm的孔）。
在用钻孔刀加工完直径为15 mm的孔之后要用铰刀精加工，铰孔时是精加工，为了保证孔的精度，要将主轴的转速调的较高，如果主轴转速比较低，很难保证孔的精度，甚至会差生毛刺等一系列的问题。
7）第八步切断长度为35 mm的工件。
在加工完这些之后就要在车床上将零件切断，在切断这个零件时要注意切断刀的位置，在车床上，切断刀的坐标是以切断刀的前端刀尖为坐标点，批量操作时一般选用自动切断，留余量在用磨床磨。
8）第九步直径为35.06 mm的圆柱端面轮廓粗加工。
因为这个零件的前表面较为复杂，在车床上很难进行加工，所以在加工前表面时选用加工中心进行加工，粗加工前表面时应预留0.5 mm的加工余量，前表面的各个部位的距离都比较的小，所以在进行加工前表面时，刀具的进给速度一定要保证好，为了保证人身安全和防止发生撞刀或者断刀的危险。
9）第十步精加工直径为35.06 mm的圆柱端面。
精加工前表面和一般精加工程序类似，因为这个“镶件”是圆柱类零件，所以在加工中心上还是选择使用三爪卡盘装夹，为了保证加工精度，将主轴的转速调的高一些，主轴转速的提高有利于提高零件的表面粗糙度。减少这个“镶件”的表面毛刺。
2 三维建模
由零件的图纸可以画出三维零件，如图1。
3 “镶件”的装夹方法及注意事项
本设计选择Puma v405立式车床，“镶件”的装夹，因为这个“镶件”是一个圆柱类的零件，在装夹时需要夹具具有自动定心的能力，需要较大的夹紧力，并且夹紧方便、节约时间，这个“镶件”属于中小型工件，所以应该选择三爪卡盘，三爪卡盘具有自动定心的能力，而且有较大的夹紧力，使用时很方便、节约时间，而且具有同步运动的能力，是这个“镶件”的不二选择。
因为这个“镶件”的长度为35 mm，为了保住加工时不撞刀，所以将前端露出大约45 mm，考虑到车床主轴安装时一般将主轴前端装的比尾端高大约10 μm（根据每种车床的装配精度不同有所差异），如果将毛坯露出太长，加工时毛坯前端会有较大的圆跳动，而且在加工时工件会有一定的让刀，也会根据露出零件的长短而有所不同，所以不建议将毛坯露出很长的距离。为了保证精度时，可以考虑用尾座顶尖夹紧工件，但用尾座夹紧工件会延长一定的加工时间，所以要根据加工零件的精度和加工效率考虑此方法。
参考文献
[1]李小敏，刘卫东.注塑模具镶件的设计[J].装备制造技术，2009（03）.
[2]任全英，任琳，赵一化.注射模镶件结构设计[J].模具工业，2006（13）.
[3]杨亚林.镶件在线切割加工中的应用[J].模具制造，2002（14）.
[4]刘亚敏.注塑制品结构设计与模具结构设计[J].内蒙古石油化工，2011（07）.
作者简介
王培林，山东职业学院，研究方向：机电一体化技术。
关键词 装夹；加工工艺流程；数控程序
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）17-0115-02
近年来，随着我国的模具产业不断壮大和升级，模具设计的水平在不断提高。从数码相机注塑模模具，到手机模具，再到家电模具，计算机周边设备以及笔记本模具的设计过程中，镶件的应用越来越重要。
1 分析零件结构
1.1 根据零件图纸分析
某工件阶梯形状，长度为35 mm，直径为38.56 mm，从表面加工类型看，主要有凹槽等，属于较为典型的加工表面，加工较为容易。
尺寸精度：
该零件的前端圆的直径为36.06 mm，中心圆的直径为15 mm，前端五个小圆的直径为3 mm，后端五个小圆的直径为3.5 mm，前端凹槽到都端面的距离为32.59 mm，后面的凹槽到后端面的距离为8 mm，前面的凹槽到都端面的距离为27 mm，中间凹槽到后端面的距离为13.5 mm，前端面的圆锥型与轴线成2°，中间圆的直径为32.56 mm。
形位公差：
后端面的左上角的圆的圆心到x轴的距离为8.8 mm，到y轴的距离为6.4 mm、右上角的圆与左上角的圆关于y轴对称、中间偏左的圆心距离x轴为3.36 mm，距离y轴的距离为10.35 mm、中间偏右的圆与中间偏左的圆关于y轴对称、最下面的圆心距离x轴为10.88 mm，圆心在y轴上。
切削参数及工时的定额计算的选择：
因为零件的直径为35 mm，表面粗糙度和尺寸有一定的要求，故选择粗车，半精车，精车。
1）粗车。
选择切削深度：粗加工留余量2 mm，半精加工留余量0.5 mm，精加工留余量0.1 mm，最后做磨削处理。
选择进给量：考虑刀杆的尺寸，工件直径以及一定的切削深度，所以选择f=0.5 mm/r。
选择切割深度：根据工件的材料以及选定的切削深度和进给量，选择u=1.4 m/s（85 m/min）。
确定机床主轴转速：粗加工由于切削量很大，为了保证足够的切削力，主轴的转速设置为800 r/min。
2）半精车。
选择切削深度：ap=1 mm。
选择进给速度：根据工作材料以及选定切削深度和进给量等，选择v=1.7 m/s。
定机床主轴转速：半精加工的切削量不大，也不用保证表面粗糙度，设置主轴的转速为1000 r/min。
1.2 选择量具
该零件属于中小批量生产，一般情况下采用通用量具，根据零件表面的精度要求和形状特点，参考有关资料如下：在粗车、半精车中使用读数值为0.02 mm，测量范围0-500的游标卡尺，企业实际用千分尺。在精车中因为批量较大，为提高测量的效率，一般采用专用卡规来测量。
加工步骤如下：
1）第一步粗加工直径为35.06 mm等多个外轮廓侧面。
粗加工外轮廓、孔。粗加工外轮廓留余量2 mm，即图纸规定外圆的直径为35.06 mm，粗加工之后为37.06 mm。粗加工时因为切屑量很大，为了保证足够的切削力，所以一般将主轴的转速调的比较的低，而且为了散热都要开切削液。
2）第二步半精加工直径为35.06 mm等多个外轮廓。
半精加工外轮廓、孔。半精加工外轮廓留余量0.5 mm，即经过粗加工外圆之后的直径为37.06 mm，半精加工之后变为35.56 mm。半精加工时切削量比较小，一般都主轴转速较高。
3）第三步精加工外轮廓。
精加工也可以称为深加工或者二次加工，就是在新鲜原料的基础上进行的二次加工。即去除余量达到图纸要求精度。即半精加工之后的外圆直径为35.56 mm，而图纸的要求外圆的直径是35.06 mm，所以精加工就是讲留下的0.5 mm余量去除，将其变成图纸要求的35.06 mm。
4）第四步点孔（直径为15 mm、3 mm的孔）。
点孔是为了确定孔的位置，保证孔的位置精度，一般用麻花钻进行点孔处理。
5）第五步钻孔。
在点孔结束后就要用麻花钻进行粗加工孔处理，因为前段孔的直径只有3 mm，直径3 mm的孔的尺寸要求不高，所以这里选用直径3 mm的麻花钻。麻花钻的直径较小，所以在进行钻孔时的进给速度要比较的低
6）第七步精加工孔（直径为15 mm的孔）。
在用钻孔刀加工完直径为15 mm的孔之后要用铰刀精加工，铰孔时是精加工，为了保证孔的精度，要将主轴的转速调的较高，如果主轴转速比较低，很难保证孔的精度，甚至会差生毛刺等一系列的问题。
7）第八步切断长度为35 mm的工件。
在加工完这些之后就要在车床上将零件切断，在切断这个零件时要注意切断刀的位置，在车床上，切断刀的坐标是以切断刀的前端刀尖为坐标点，批量操作时一般选用自动切断，留余量在用磨床磨。
8）第九步直径为35.06 mm的圆柱端面轮廓粗加工。
因为这个零件的前表面较为复杂，在车床上很难进行加工，所以在加工前表面时选用加工中心进行加工，粗加工前表面时应预留0.5 mm的加工余量，前表面的各个部位的距离都比较的小，所以在进行加工前表面时，刀具的进给速度一定要保证好，为了保证人身安全和防止发生撞刀或者断刀的危险。
9）第十步精加工直径为35.06 mm的圆柱端面。
精加工前表面和一般精加工程序类似，因为这个“镶件”是圆柱类零件，所以在加工中心上还是选择使用三爪卡盘装夹，为了保证加工精度，将主轴的转速调的高一些，主轴转速的提高有利于提高零件的表面粗糙度。减少这个“镶件”的表面毛刺。
2 三维建模
由零件的图纸可以画出三维零件，如图1。
3 “镶件”的装夹方法及注意事项
本设计选择Puma v405立式车床，“镶件”的装夹，因为这个“镶件”是一个圆柱类的零件，在装夹时需要夹具具有自动定心的能力，需要较大的夹紧力，并且夹紧方便、节约时间，这个“镶件”属于中小型工件，所以应该选择三爪卡盘，三爪卡盘具有自动定心的能力，而且有较大的夹紧力，使用时很方便、节约时间，而且具有同步运动的能力，是这个“镶件”的不二选择。
因为这个“镶件”的长度为35 mm，为了保住加工时不撞刀，所以将前端露出大约45 mm，考虑到车床主轴安装时一般将主轴前端装的比尾端高大约10 μm（根据每种车床的装配精度不同有所差异），如果将毛坯露出太长，加工时毛坯前端会有较大的圆跳动，而且在加工时工件会有一定的让刀，也会根据露出零件的长短而有所不同，所以不建议将毛坯露出很长的距离。为了保证精度时，可以考虑用尾座顶尖夹紧工件，但用尾座夹紧工件会延长一定的加工时间，所以要根据加工零件的精度和加工效率考虑此方法。
参考文献
[1]李小敏，刘卫东.注塑模具镶件的设计[J].装备制造技术，2009（03）.
[2]任全英，任琳，赵一化.注射模镶件结构设计[J].模具工业，2006（13）.
[3]杨亚林.镶件在线切割加工中的应用[J].模具制造，2002（14）.
[4]刘亚敏.注塑制品结构设计与模具结构设计[J].内蒙古石油化工，2011（07）.
作者简介
王培林，山东职业学院，研究方向：机电一体化技术。