淺談數(shù)控CNC 的加工質(zhì)量

寇文化

（萬威公司工模部，廣東 深圳 518102）

1 數(shù)控加工質(zhì)量的控制

經(jīng)過多年CNC 編程及加工工作的實踐,讓我越發(fā)認(rèn)識到CNC 加工質(zhì)量的控制是一個重要而緊迫的問題。相比傳統(tǒng)車銑刨磨鉗等加工方式，CNC 加工具有自動化程度高、效率高、精度要求高、時間緊、成本高等特點。而這些都是建立在程序正確、加工合理、刀具損耗小的基礎(chǔ)之上。如加工中出現(xiàn)錯誤,則以上要求就無法達(dá)到。這就要保證畫圖正確、編程正確及加工合理，這樣才能保證數(shù)控加工質(zhì)量。在實際工作中我用到了以下方法進(jìn)行質(zhì)量控制。

1.1 關(guān)于產(chǎn)品繪圖

首先保證畫圖正確。包括產(chǎn)品繪圖、模具繪圖（也叫分模）及銅公電極繪圖等都要正確。

如果客戶只提供2D 圖,就需要正確畫產(chǎn)品3D 圖。要根據(jù)相應(yīng)的制圖標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)真讀圖,分清各視圖,嚴(yán)格按尺寸繪圖,各視圖要相互對應(yīng),如發(fā)現(xiàn)有矛盾及時向設(shè)計員提出,力爭搞清楚。

早期，MasterCAM V3.1 等軟件沒有曲面及實體加工功能。編程員要依據(jù)2d 圖，利用軟件的3d 繪圖功能造出整體造模具的線框圖形,再由此編刀路。更需要造型正確。

而現(xiàn)在，MasterCAM/UG/Cimtron/PowerMill等軟件都具有強(qiáng)大的曲面及實體加工功能.可以根據(jù)客戶提供的2D 圖紙,繪出曲面或?qū)嶓w圖，再由此編程，編程質(zhì)量及效率大大提高。如果客戶圖紙表達(dá)不夠清晰,可參考先前已有產(chǎn)品的外觀,研究曲面造型類型,以及要造此曲面所需要的線條及尺寸,利用軟件的曲面合并、裁剪、延伸等強(qiáng)大的繪圖功能造出各部位的外觀前模曲面。并將其變?yōu)閷嶓w,再用Shell 功能抽殼生成后模面。根據(jù)圖紙繪其它結(jié)構(gòu)部位,如柱位、骨位、電池位、按鈕位、碰穿位等，完善補(bǔ)充結(jié)構(gòu)。利用軟件參數(shù)化特點,按畫圖步驟檢查每一個特征Feature 繪圖所依據(jù)的尺寸是否正確,如發(fā)現(xiàn)錯誤立即更正,將圖形重新生成。作好尺寸檢查記錄,保整每一尺寸正確。把整套產(chǎn)品3D 圖造型完成后,再利用軟件裝配功能將各零件裝配起來進(jìn)行干涉檢查。發(fā)現(xiàn)問題,立即更正。為了進(jìn)一步驗證繪圖的正確性，有時還用電木等軟性材料加工首板,為了搶時間則直接加工大身銅公供客戶確認(rèn),無誤后就用來分模拆銅公進(jìn)行下一步工序。

1.2 關(guān)于分模

模具3D 繪圖也叫分模。根據(jù)模具2D 排位圖用Pro/E,UG 等軟件進(jìn)行3D 模具繪圖。必須認(rèn)真搞懂模具結(jié)構(gòu),了解客戶要求，分清前后模分模線（也叫PL 線），結(jié)合本公司加工條件及注塑條件確定分模方案。充分利用Pro/E 的分模Pro/Molddesign 功能、強(qiáng)大的曲面功能及裝配功能，在產(chǎn)品圖上先完整繪出分型PL 面、碰穿面、枕位面，然后再分割Split 毛坯料，切割得到前模（也叫定模）、后模（也叫動模）、行位（也叫滑塊）及斜頂?shù)饶＞呓Y(jié)構(gòu)件圖。這種方法分模能保證前后模一致，再分別調(diào)出各個圖，用產(chǎn)品減膠或模具加鋼的方式加上足夠的出模斜度，將碰穿位面延伸以便留出足夠的Fit 模 (裝配模具)余量。所有修改的圖最終都要在裝配中檢查。對于較復(fù)雜的模具，完成分模后，往往要請有經(jīng)驗的模具師傅及相關(guān)人員討論，吸收大家的合理建議后，進(jìn)行修改完善，無異議后就可以進(jìn)行下一步工序。

1.3 銅公電極繪圖

之所以要用銅公電極進(jìn)行電火花加工模具，是因為模具上有些部位CNC 不能直接加工到位，另外客戶有時要求外觀為火花紋。有的放矢的設(shè)計銅公電極。根據(jù)CNC 加工可能留下的殘留面積確定銅公大小，根據(jù)CNC 加工銅公的方便程度進(jìn)行避空，為了提高效率可以合并銅公或一銅多用。最后寫EDM 工作單，告訴操作員銅公電極的偏移數(shù)，火花位大小，碰數(shù)方式等。以上工作都要按程序反復(fù)檢查無誤后才交給他人進(jìn)行下一步工序。

1.4 關(guān)于編程問題

可以用下方法保證質(zhì)量。

（1）全面掌握模具結(jié)構(gòu),認(rèn)真分析編程所用的3D 圖檔,搞清各部位作用。先從模具設(shè)計的角度審圖,使模具結(jié)構(gòu)有利于出模注塑。再從方便加工的角度上審查。發(fā)現(xiàn)問題及時溝通解決。

（2）全面深刻理解編程軟件。

現(xiàn)在流行的CNC 編程軟件有Master-CAM,UG,Cimtron,PowerMill 等。各軟件編程功能都大同小異，但都有各自的特點，編程人員應(yīng)該用自已覺得“好用”的軟件編程。

隨著所用軟件版本的升高,功能的增強(qiáng),應(yīng)用水平及工作效率也有很大提高。作為工程技術(shù)人員,首先要結(jié)合本專業(yè)的實際來深入研究新軟件的應(yīng)用,要掌握各種新功能的可靠性及優(yōu)缺點,特別是缺點更要清楚,以便在實際工作中揚長避短,充分做到人機(jī)合一。

（3）經(jīng)常性總結(jié)自己及別人的經(jīng)驗教訓(xùn)，結(jié)合工廠實際,選定合理的刀具及切削方式,給定合理的切削參數(shù)。衡量標(biāo)準(zhǔn)是：最短的切削時間,最小的刀具損耗及最佳的切削效果。

（4）重視編程檢查。程序編完后,回頭自我檢查參數(shù)，保證正確。用軟件模擬切削檢查.最后再請其它人幫助檢查。

（5）重視加工跟進(jìn)。與操作員密切溝通,加工中出現(xiàn)的問題及時解決。加工完成后檢測工件的關(guān)鍵尺寸,合格后才可下機(jī)。

1.5 關(guān)于加工問題

結(jié)合公司的實際狀況,CNC 車間必須制定一些制度來減少出錯,主要是：(1)要每天檢查機(jī)床及配件狀態(tài)是否正常。定期保養(yǎng)維護(hù),使設(shè)備處于最佳狀態(tài)。(2)開始加工前要求操作員熟悉整個CNC 的加工流程。(3)在機(jī)床設(shè)定對刀參數(shù)時,反復(fù)檢查。(4)裝刀時要檢查刀具徑向跳動是否在合理的公差范圍內(nèi)。(5)增強(qiáng)責(zé)任心，在加工中密切關(guān)注加工狀態(tài),給定盡可能大的進(jìn)給F及與之配套的轉(zhuǎn)速S。(6)加工完成后要對照圖檔進(jìn)行檢查,觀察有無過切及漏切,在機(jī)床上測量關(guān)鍵尺寸。如發(fā)現(xiàn)問題及時提出及處理,直到合格為止。

經(jīng)過多年實踐說明,嚴(yán)格執(zhí)行上述環(huán)節(jié)可很大程度上提高CNC 的加工質(zhì)量。滿足客戶需求。

2 CNC 管理問題

CNC 管理的目的是用制度的形式發(fā)揮團(tuán)隊中每個人的聰明才智和作用,高效率地共同完成同一個目標(biāo)。這個目標(biāo)就是滿足客戶需求按時保質(zhì)保量的交付產(chǎn)品。我們的產(chǎn)品就是模具按時試模。根據(jù)多年參與模廠CNC組管理工作的經(jīng)驗,要做好此項工作,我有以下體會：

（1）配合部門排產(chǎn)計劃,要制定好CNC 完成任務(wù)的工作計劃。根據(jù)制模組的合理需要，合理制定CNC機(jī)床的排產(chǎn)計劃。這樣才能保證任務(wù)順利完成。

（2）制定CNC 的工作標(biāo)準(zhǔn)。深圳東莞地區(qū)模廠技術(shù)人員流動性強(qiáng)，而各個人來自于不同的廠，都有自己的工作習(xí)慣，而本行業(yè)目前還沒有統(tǒng)一的工作標(biāo)準(zhǔn)，如果內(nèi)部不統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)必然會引起工作混亂，導(dǎo)致很多錯誤出現(xiàn)。為此必須制定相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)要經(jīng)過廣泛討論聽取意見后,正式發(fā)布實施。根據(jù)實際情況不斷修改完善。這樣才能有力地指導(dǎo)生產(chǎn)，取得成功。

（3）經(jīng)常性地向員工進(jìn)行培訓(xùn)。除定期要進(jìn)行新技術(shù)知識培訓(xùn)外，還進(jìn)行職業(yè)道德及溝通培訓(xùn)。讓大家都要了解自已和別人都犯過那些錯誤，要知道如何避免這些錯誤再次發(fā)生。要有良好的溝通心態(tài)，正確對待別人的批評，要把別人的批評當(dāng)作提高自己的一次機(jī)會，技術(shù)提高了,自己的價值也就提高了。促進(jìn)大家共同進(jìn)步。

通過這些管理辦法，取得了一定的成效，使生產(chǎn)運轉(zhuǎn)正常有序，保質(zhì)保量地完成各項任務(wù)，滿足了客戶需求。

3 總結(jié)語

計算機(jī)輔助設(shè)計及制造CAD/CAM 是一門新型的學(xué)科，在我國剛剛普及，很需要從業(yè)人員經(jīng)常性的總結(jié)經(jīng)驗相互交流，共同提高應(yīng)用水平。隨著應(yīng)用的深入及生產(chǎn)的發(fā)展，實際工作會不斷出現(xiàn)新問題新矛盾需要我們?nèi)ソ鉀Q，我們工程技術(shù)人員要不斷地學(xué)習(xí)新知識新技術(shù)，始終站在CAD/CAM 應(yīng)用隊伍的前列，為促進(jìn)我國早日成為世界上的制造強(qiáng)國而奮斗。

[1]Leymann F.Workflow-based applications[J].IBM Systems Journal,1997,36(1),102-123;

[2]吉衛(wèi)喜,王寧生.面向業(yè)務(wù)流程重組的生產(chǎn)管理系統(tǒng)快速重構(gòu)技術(shù)研究,機(jī)械科學(xué)與技術(shù),2002.5.