數(shù)控銑加工模具零件工藝的優(yōu)化設計

王巖

摘 要：在我國現(xiàn)代經(jīng)濟技術不斷發(fā)展的過程中，我國產(chǎn)品加工行業(yè)水平也有了進一步的提高。現(xiàn)代加工產(chǎn)業(yè)正處于轉(zhuǎn)型階段，機械加工過程中廣泛使用機床。目前，數(shù)控加工機組屬于現(xiàn)代機械加工產(chǎn)業(yè)的核心，模具是數(shù)控加工中的核心構件。所以，模具自身設計及質(zhì)量與加工行業(yè)發(fā)展具有密切的聯(lián)系?；诖?，本文就數(shù)控銑加工模具零件工藝的優(yōu)化設計進行分析，希望能夠為相關工作者提供參考。

關鍵詞：數(shù)控銑；加工模具；零件；優(yōu)化

中圖分類號：TG547 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）20-0061-02

Optimization Design of CNC Milling Die Parts Process

WANG Yan

（Kaifeng Technician College， Kaifeng Henan 475000）

Abstract： In the process of the continuous development of modern economic technology in China， the level of China's product processing industry has also been further improved. The modern processing industry is in the transformation stage， and machine tools are widely used in the machining process. CNC machining units are the core of the modern machining industry， and molds are the core components of CNC machining. Therefore， the design of the mold itself and the development of the quality and processing industry are closely related. Based on this， this paper analyzed the process optimization design of CNC milling die parts， and hoped to provide reference for related work.

Keywords： CNC milling；machining die；parts；optimization

我國機械加工行業(yè)目前正處于高速發(fā)展的階段，數(shù)控機床的應用也較為廣泛，如汽車、模具、航天、電子、機械等領域都會用到數(shù)控機床。數(shù)控機床能夠有效加工形狀復雜的零件，能夠有效實現(xiàn)自動化加工，提高生產(chǎn)效率，并且降低加工成本。但是，目前數(shù)控機床加工中還存在部分問題，比如誤差較大。所以，有必要對數(shù)控機床加工模具零件工藝進行優(yōu)化。

1 數(shù)控銑加工工藝及存在的問題

1.1 倒角立銑刀加工

一般，立銑刀加工過程中刀具的參數(shù)為：主軸速度設置為1 200r/min，進給量設置為100mm/min，刀尖倒角β設置為30°，平頭立銑刀直徑設置為14mm。使用倒角立銑刀加工的時候，刀具表面會有殘留物，導致理想面與基準點距離不滿足標準。在處理基準點殘留量的過程中，所得面積的理想面不滿足標準。如果在這樣的狀態(tài)下繼續(xù)加工制造，缺乏標準基準線，也就無法使加工的零部件的尺寸滿足使用需求[1]。

1.2 不倒角立銑刀加工

有效掌握數(shù)控機床加工情況，能夠提高斜面接觸和刀具接觸的設計效果，還能夠在模具零件峰谷兩側進行加工。但是，在實際使用過程中，加工表面也存在殘留的問題，要想解決此殘留問題，可以利用精加工工序?qū)埩羧コ?，從而得到需求尺寸。在設置刀具加工參數(shù)的過程中降低加工增量值，就能夠得到小峰值，以此降低表面殘留量及加工難度。但是，在實際加工過程中，此種情況不僅會使工序及加工時間增加，還會降低工作效率。這說明，不倒角立銑刀技工方法在理論上較為理想，但是在實際使用過程中存在多種問題。例如，倒角不為0，不倒角剛度及強度降低，就會提高刀具磨損度，還會出現(xiàn)崩刃情況，致使加工零件表面粗糙。

2 數(shù)控銑加工模具零件工藝的優(yōu)化方法

2.1 優(yōu)化模具數(shù)控編程流程

在實現(xiàn)模具零部件加工的過程中，數(shù)控銑加工技術針對本質(zhì)進行分析，并且利用數(shù)控機床進行操作，能夠?qū)?shù)控流程編程進行控制，從而保證加工質(zhì)量。一般情況下，流程主要包括準備、方案、編程及定型。①準備。在實現(xiàn)零部件加工之前要預先準備，編程人員要對相關數(shù)據(jù)信息進行仔細閱讀并且分析，之后制作數(shù)控編程程序并且處理。②方案。準備工作完成之后，編程人員要結合車間現(xiàn)有資源，比如機床、刀具、生產(chǎn)能力及設備等，從而制定生產(chǎn)零部件模具流程。③編程。此階段為模具數(shù)控流程最重要的環(huán)節(jié)，在制定編程過程中，要結合零部件特點，構思加工過程及方法。其次，還要考慮加工機床和車間情況，選擇合適的夾具等零件，以選擇的方案為基礎，利用計算機計算運動軌跡。之后通過仿真軟件實現(xiàn)認證，對刀軌進行調(diào)整，從而保證程序精準性。④定型。此階段不僅為編寫數(shù)控流程最后的階段，還是最主要的驗收階段，此階段主要使用的程序包括PRT格式文件及CLS格式文件。

2.2 優(yōu)化加工方式

在加工的過程中，要保證斜面中刀具運動的平穩(wěn)性，不能突然改變刀具運動的方向，在斜面及斜面之間圓弧處減少銑削給進速度。零件和刀具斜面在剛接觸的時候，后刀面與零件摩擦力較大，此種情況會導致刀具共振。刀具運行到斜面圓弧地方的時候，切入角與銑削長度會增加，銑時切削厚度較薄。逆銑和逆銑情況不同，因為銑刀彈性會導致刀具共振，從而導致過切情況出現(xiàn)。

選擇切削量在模具加工過程中具有重要的作用，其對零件加工質(zhì)量具有直接的影響。所以，在加工模具過程中，選擇良好切削速度及切削量，能夠保證加工表面理想。選擇切削量的過程中，滿足剛度需求，就能夠設置相同的切削深度及零件加工深度，減少走刀次數(shù)。

在銑刀加工路徑選擇的過程中，要保證零件加工精度及表面粗糙度，并且要降低走刀路線及空刀。如圖1所示，在零件斜面相鄰的兩行切刀路間采用一定半徑的圓弧過渡，在軟件所提供的刀路光順化設置后，在相鄰行切刀路中的行間移刀中增加一定半徑的圓弧過渡，也就是圖1中的②。之后，通過設置，在圖1中①處添加半徑圓弧過渡，從而有效避免兩次走刀過程中的突然轉(zhuǎn)彎情況，以此使銑刀自然地轉(zhuǎn)移到下一個加工路線中。假如加工斜面高度相同，也能夠添加一定半徑圓弧過渡。

在加工模具內(nèi)斜面的過程中，不能夠垂直下刀，要使用螺旋進刀。垂直下刀切削的速度降低，所以增加了模具及銑刀的切削力，加重刀具的磨損，導致加工過程中加工表面的粗糙度增加。使用螺旋筋能夠避免出現(xiàn)此種情況。比如圖2中①，在使用螺旋進刀的過程中，還要合理設置螺旋直徑范圍，那么在螺旋直徑比設置范圍小的時候，系統(tǒng)就會降低螺旋直徑下刀，詳見圖2中②。另外，螺旋直徑范圍也不能夠過小，過小就是垂直下刀，這個時候應改用斜坡下刀，加工過程中考慮斜坡下刀次數(shù)，盡量實現(xiàn)斜坡下刀，因為反復斜坡加工會導致出現(xiàn)振動，進而導致加工表面出現(xiàn)刀痕。所以，在加工帶曲面的模具時，假如刀具兩行之間間距較小，就要選擇特定的加工方式。在精加工的過程中，假如刀具兩行間距較小，即便是提高半徑圓弧過渡，也會導致出現(xiàn)直線過渡，這個時候就要使用圖2中③的擺線進給加工方式，增加兩刀之間間距，從而保證加工質(zhì)量。

3 結語

本文分析了模具零部件使用功能數(shù)控銑加工技術的方法優(yōu)化，其主要目的就是使銑加工技術水平得到提高，并且使零部件加工質(zhì)量得到保證，使成本投入得到降低，從而提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]劉漢華.數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化策略研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2015（8）：64.