計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)在模具數(shù)控加工中的應(yīng)用

鄭英明

（江西新能源科技職業(yè)學(xué)院，江西 新余 338004）

1 模具粗加工工藝參數(shù)選擇

在對機(jī)車覆蓋件的加工過程中，由于機(jī)車中的覆蓋件的空間結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使得覆蓋件的結(jié)構(gòu)規(guī)律不容易被掌握，也就增加了模具工藝參數(shù)的計(jì)算難度。因此，在對模具加工方案的選擇時(shí)，要先將模具參數(shù)以及加工資源等相關(guān)的參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)主導(dǎo)控制平臺中，創(chuàng)建出一個(gè)強(qiáng)大的零件加工及工藝數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而能夠讓加工人員獲得被加工零件的所有信息，從臨建的尺寸到零件的參數(shù)與數(shù)量等，之后再對零件加工進(jìn)行編碼控制，對加工零件進(jìn)行控制的編碼大多采用數(shù)控機(jī)床控制平臺發(fā)出指令動作。模具數(shù)控加工圖片如圖1所示。

圖1 模具數(shù)控加工

2 模具粗加工走刀方式選擇

（1）利用計(jì)算機(jī)輔助工藝生成粗銳刀位軌跡。在使用計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)對模具粗加工走刀方式的選擇過程中，要先對機(jī)械模具的模型進(jìn)行降維處理。將原有的三維模具模型處理成為一個(gè)二維模型，并在此基礎(chǔ)上得出相應(yīng)的2D軌跡，在整個(gè)過程中，對生成的2D模型進(jìn)行處理，形成相交面，并將此相交面的交線使用參數(shù)曲線進(jìn)行表示，進(jìn)而以其為標(biāo)準(zhǔn)生成2D刀位。

（2）走刀方式對刀位軌跡的影響。在模具數(shù)控加工的過程的某一個(gè)特定的區(qū)域中，在零件的加工參數(shù)相同的情況下對刀具和刀位的選擇就先的非常重要，走刀方式的不同，形成的刀位軌跡也自然有所差別。因此，需要借助計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)來選擇恰當(dāng)?shù)淖叩斗绞健?/p>

（3）計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)在模具數(shù)控加工中對刀具直徑的選擇。在對模具數(shù)控的粗加工及半精加工的過程中，選擇刀具直徑時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)考慮加工工藝確定的每個(gè)位置加工所需要的刀工部署，以及刀具的直徑和兩工步之間的搭刀量。當(dāng)?shù)毒叩陌歼吔缭趭A角α在0°~180°之間時(shí)，需要在對最大刀具直徑進(jìn)行考慮的基礎(chǔ)上對粗加工刀具的最大直徑進(jìn)行確定。粗銑工刀具的最大直徑的計(jì)算公式為：

當(dāng)模具數(shù)控加工過程中的粗銑刀選擇的比較大時(shí)，就會存在材料未能夠完全被清除的可能性，凸邊界時(shí)，邊界夾角為180°或者在180°以上時(shí)，此時(shí)的刀具直徑不會受到限制，這時(shí)，就要根據(jù)模具的加工情況以及刀具庫的基本情況選擇相應(yīng)的刀具直徑。

（4）模具精加工參數(shù)選擇中對計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的應(yīng)用。在模具數(shù)控加工生產(chǎn)的過程中，模具加工的對象基本上都是半成品，選擇相應(yīng)的加工工藝對成品的質(zhì)量造成了十分嚴(yán)重的影響。在對模具進(jìn)行曲面加工的過程中，對加工的精準(zhǔn)性進(jìn)行判斷和干預(yù)也是加工過程中一個(gè)十分重要的影響因素。這就要求在進(jìn)行模具零件的零件的精加工的過程中，注重零件的加工效率比較關(guān)鍵。

（5）模具加工選擇走刀方式時(shí)對計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的應(yīng)用。在模具零件的精加工的過程中，生成參數(shù)空間的軌跡方法是刀位軌跡方法生成的基礎(chǔ)，它能夠根據(jù)參數(shù)曲面的相關(guān)參數(shù)來完成低刀位軌跡的計(jì)算，在此基礎(chǔ)上選擇相應(yīng)的刀位。這種方法相對操作較為簡單，因此，在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。此外，走刀方式的不同也會造成不同的銑削狀態(tài)，也就降低了零件加工的整體質(zhì)量，因此要針對零件的實(shí)際情況選擇相應(yīng)的走刀方式。

3 計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的實(shí)施

（1）計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)為模具數(shù)控加工提供信息分析平臺。在模具數(shù)控加工過程中，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在其中的應(yīng)用與實(shí)施發(fā)揮著重要的作用。模具加工中的零件的數(shù)據(jù)庫是將所有的零件加工的工藝知識以及零件加工的工序包含在內(nèi)的，這些工作能夠?yàn)槟＞邤?shù)控加工奠定一個(gè)強(qiáng)有力的計(jì)算基礎(chǔ)，數(shù)控系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N零件精工的資源進(jìn)行控制，這是零件加工過程中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)操作的優(yōu)劣，對模具產(chǎn)品的整體質(zhì)量起著一個(gè)強(qiáng)有力的影響作用。如某模具加工企業(yè)在數(shù)控加工中將計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用其中，實(shí)現(xiàn)了對零件加工各項(xiàng)資源的整合與控制，進(jìn)而提高了加工效率，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）計(jì)算機(jī)輔助工藝中的方案設(shè)計(jì)。在模具數(shù)控的加工過程中，工藝是產(chǎn)品與加工之間的過渡環(huán)節(jié)，通過加工工藝能夠?qū)⒓庸み^程轉(zhuǎn)化成有價(jià)值的產(chǎn)品。在傳統(tǒng)的加工工藝中，數(shù)控加工工藝包括工序設(shè)計(jì)和方案設(shè)計(jì)，方案設(shè)計(jì)在模具加工之前十分必要，計(jì)算機(jī)輔助工藝進(jìn)行相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)后，才能開始對模具的加工。

（3）模具數(shù)控加工中的結(jié)構(gòu)分析。在模具數(shù)控加工過程中，數(shù)控加工的主要依據(jù)就是對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。同時(shí)，結(jié)構(gòu)分析還是計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的組成部分。模具數(shù)控加工完成的相應(yīng)的模型都是在結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，以其數(shù)據(jù)信息作為根本依據(jù)的。將計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用在模具數(shù)控加工過程中，這樣既能夠有效提高零件制造的整體水平，又能夠在一定程度上提高加工產(chǎn)品的整體質(zhì)量，進(jìn)而增加加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)在模具數(shù)控加工中應(yīng)用，能夠有效提高加工供給的規(guī)范化、科學(xué)化和精準(zhǔn)化程度。

4 結(jié)語

總而言之，計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)在模具數(shù)控加工中進(jìn)行應(yīng)用，能夠有效提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量和加工過程的工作效率。對特殊模具進(jìn)行加工時(shí)，加工工藝的參數(shù)選擇能夠?qū)庸さ恼w質(zhì)量、加工成本以及加工的生產(chǎn)效率造成直接的影響。計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)技術(shù)為加工企業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展起到了強(qiáng)有力的推動作用，進(jìn)而能夠?yàn)榧庸て髽I(yè)集成數(shù)據(jù)信息的收集打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，促進(jìn)加工企業(yè)的發(fā)展。