數(shù)控加工自動化技術(shù)在汽車覆蓋件模具中的應(yīng)用

鄒志威

摘 要：隨著我國工業(yè)制造領(lǐng)域自動化程度的逐步提升，自動化技術(shù)在我國數(shù)控加工中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并且在用于制造汽車覆蓋件模具等當(dāng)中取得了而一定應(yīng)用成效。本文將以此為背景，在對數(shù)控加工自動化技術(shù)及其應(yīng)用條件進(jìn)行簡單說明的基礎(chǔ)上，重點針對數(shù)控加工自動化技術(shù)在汽車覆蓋件模具中的實際應(yīng)用進(jìn)行簡要分析研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工自動化技術(shù);汽車覆蓋件模具;軟件平臺

引言：

將數(shù)控加工自動化技術(shù)應(yīng)用在汽車覆蓋件模具當(dāng)中，對于提高覆蓋件模具的加工制造效率，保證模具產(chǎn)品始終具有較高的精準(zhǔn)性和標(biāo)準(zhǔn)化程度等，均具有十分重要的幫助作用。本研究不僅有助于人們深化對數(shù)控加工自動化技術(shù)的認(rèn)知，同時對于該技術(shù)在汽車覆蓋件模具中的高效應(yīng)用，也具有一定理論參考與實踐指導(dǎo)意義。

一、數(shù)控加工自動化技術(shù)的簡要概述

（一）基本內(nèi)涵

數(shù)控加工自動化技術(shù)指的就是一種在數(shù)控加工過程中，積極使用自動控制與各種自動化裝置，從而有效代替部分傳統(tǒng)人工數(shù)控加工操作的技術(shù)形式。在數(shù)控加工自動化技術(shù)的應(yīng)用下，工作人員只需對各項設(shè)備裝置進(jìn)行監(jiān)督管理與實時管控，便可以高效、快速、精準(zhǔn)化、批量化地完成各種工業(yè)產(chǎn)品的加工制造[1]。相比于傳統(tǒng)人工模式，運用數(shù)控加工自動化技術(shù)對于提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，保障整個生產(chǎn)加工過程的安全可靠性，降低原材料與各種能源在數(shù)控加工中的損耗均具有積極效用。

（二）應(yīng)用條件

在將數(shù)控加工自動化技術(shù)應(yīng)用在汽車覆蓋件模具中時，首先要求相關(guān)工作人員為其配置各項所需硬件設(shè)備，包括數(shù)控機(jī)床、刀具庫等，其中自動化數(shù)控機(jī)床中需具備ATC功能以及能夠完成自動測刀等功能的硬件設(shè)備。刀具庫需負(fù)責(zé)完成自動編制配刀方案、優(yōu)化完善CAM軟件刀具庫等功能。而在刀具準(zhǔn)備與管理中，則需要相關(guān)工人人員提前根據(jù)實際情況與汽車覆蓋件模具的加工需要，對刀具配送與檢測、維護(hù)流程等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)定。其次，在軟件方面數(shù)控加工自動化技術(shù)要求在使用之前，需保障加工順序以及各項程序控制的科學(xué)合理、載荷均勻且應(yīng)當(dāng)注重建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫如機(jī)床仿真庫等，并根據(jù)實際需要靈活引入所需的專業(yè)工具軟件。在合理劃分加工區(qū)域、優(yōu)選加工策略并科學(xué)設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)下，使得數(shù)控加工自動化技術(shù)能夠在汽車覆蓋件模具加工制造中，充分發(fā)揮自身的應(yīng)有效用。

二、汽車覆蓋件模具中數(shù)控加工自動化技術(shù)的實際應(yīng)用

（一）優(yōu)選軟件平臺

在實際運用數(shù)控加工自動化技術(shù)進(jìn)行汽車覆蓋件模具的加工制造時，工作人員需要根據(jù)實際情況，并嚴(yán)格依照相應(yīng)的規(guī)定要求，科學(xué)選擇與之相適宜的CAM軟件平臺。例如某工廠在選擇汽車覆蓋件模具數(shù)控加工自動化系統(tǒng)中的軟件平臺時，采用PowerMILL編程軟件。該軟件具有全程無過切的優(yōu)勢特點，同時擁有豐富多樣的加工策略和良好的開放性，可有效滿足工廠在汽車覆蓋件模具加工制造方面的多樣化需求。而在設(shè)計汽車覆蓋件模具及其自動化數(shù)控加工程序時，相關(guān)工作人員則選擇使用專業(yè)的UG軟件平臺，同時將德國TEBIS編程加工軟件引入其中，用以在數(shù)控加工中自動化控制汽車覆蓋件外板件數(shù)。在經(jīng)過其優(yōu)化處理后，軟件根據(jù)汽車覆蓋件模具的具體結(jié)構(gòu)形態(tài)與數(shù)控加工要求，劃分出若干加工區(qū)域，包括極小切割負(fù)荷區(qū)域，半刃加工區(qū)域等，而拐角區(qū)域也按照其平緩程度細(xì)分成較平緩區(qū)域與尖銳拐角區(qū)域。

（二）開發(fā)相關(guān)技術(shù)

在科學(xué)選擇CAM軟件平臺的基礎(chǔ)上，在將數(shù)控加工自動化技術(shù)應(yīng)用在汽車覆蓋件模具中時，為了有效提高整體模具加工制造成效，相關(guān)工作人員還需立足實際，積極加強(qiáng)技術(shù)開發(fā)力度。例如某工廠在使用PowerMill軟件開發(fā)平臺的基礎(chǔ)上，重點開發(fā)分層清根加工技術(shù)。將殘留毛坯引入其中進(jìn)行計算，借助其中自帶的數(shù)據(jù)庫功能等，對殘留毛坯的凹角部加工余量、角部殘留余量等各項數(shù)據(jù)進(jìn)行及時搜集整理和深度統(tǒng)計分析，由此精準(zhǔn)計算出清根分層數(shù)以及加工刀軌[2]。此后，自動化數(shù)控加工系統(tǒng)將根據(jù)既定編寫的控制程序，運用殘留毛坯將多余刀軌自動剪除，從而有效防止出現(xiàn)過多空行程而影響整體汽車覆蓋件模具自動化數(shù)控加工質(zhì)量。

而為了能夠使得刀路效果得到進(jìn)一步優(yōu)化，工作人員可參照國家相關(guān)規(guī)程規(guī)定，對切削參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，如在該工廠中，工作人員在使用遺傳算法原理的基礎(chǔ)上，運用專門的編程軟件，將主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為n，切削速度、深度和寬度分別用v、與進(jìn)行表示，在將加工成本最低設(shè)置為目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行編程，根據(jù)最終的優(yōu)化結(jié)果可知，在采用銑削工藝對汽車覆蓋件模具進(jìn)行自動化加工中，進(jìn)給量的優(yōu)化值應(yīng)當(dāng)為0.101mm/r，切削速度的最優(yōu)值約為52.57mm/min，軸線切深與徑向切寬的最優(yōu)值分別為0.98mm與7.53mm[3]。在采用最優(yōu)化的加工參數(shù)下，不僅能夠有效保障汽車覆蓋件模具的加工質(zhì)量精度，快速完成大批量模具的加工制造，同時也有助于降低生產(chǎn)成本，使得工廠能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的根本目的。

（三）應(yīng)用CBN刀具

針對汽車覆蓋件模具數(shù)控加工中，加工面積超過2㎡的側(cè)圍拉延模以及門板成雙拉延模的型面，在對其進(jìn)行自動化精加工的過程中，工作人員可以積極將性能強(qiáng)大、控制精準(zhǔn)度較高的CBN數(shù)控刀具引入其中。在這一數(shù)控刀具的運用下，切削時間得以明顯縮短，且無需像以往使用傳統(tǒng)合金鋼刀片時需要對刀片進(jìn)行頻繁更換。不僅如此，工作人員在此基礎(chǔ)上受自動化理念的影響，還可以將大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等其他先進(jìn)信息技術(shù)及相關(guān)智能化設(shè)備引入其中，使得數(shù)控加工自動化平臺可以自動采集各種刀具信息并將其直接輸入至對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中后，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞绞沟肅NC機(jī)床可以隨時對刀具信息進(jìn)行讀取和調(diào)用，進(jìn)而準(zhǔn)確控制切削量與模具切削尺寸，順利完成汽車覆蓋件模具的精加工。

結(jié)束語：

總而言之，在汽車覆蓋件模具加工制造當(dāng)中，靈活運用數(shù)控加工自動化技術(shù)，可以在有效加快模具加工制造速度的同時，實現(xiàn)整體汽車覆蓋件模具加工制造成效的全面優(yōu)化。因此相關(guān)工作人員在實際進(jìn)行汽車覆蓋件模具的加工制造時，還需要充分根據(jù)實際情況，積極引入數(shù)控加工自動化技術(shù)，合理選擇相應(yīng)的軟件平臺，主動加大相關(guān)技術(shù)的開發(fā)與研究力度，從而使得數(shù)控加工自動化技術(shù)的應(yīng)有效用得以充分發(fā)揮。

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