數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用分析

馬春玲

摘 要 模具是機(jī)械加工中零部件塑型的重要基礎(chǔ)，所以模具本身的質(zhì)量直接關(guān)系到零部件的加工質(zhì)量，零部件的構(gòu)造形式越復(fù)雜，對模具的制造要求就越高。利用數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行機(jī)械模具制造，不僅能夠提高制造質(zhì)量，而且能夠提高生產(chǎn)效率。文章主要對數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用進(jìn)行分析，為進(jìn)一步提升模具制造質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞 數(shù)控加工;模具制造;工藝;編程;驗(yàn)證

隨著我國機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，對零部件的加工質(zhì)量和加工效率有了更高的要求，傳統(tǒng)的加工方式已經(jīng)無法滿足這種制造需求，數(shù)控加工技術(shù)的出現(xiàn)，是對機(jī)械制造業(yè)的一種變革。數(shù)控加工技術(shù)主要是利用預(yù)先編寫好的程序來控制自動化機(jī)床進(jìn)行零部件的加工，由于數(shù)控加工技術(shù)在自動化、集中化和柔性化方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，所以在制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在零部件的構(gòu)造越來越復(fù)雜，以及對加工精度要求越來越高的形勢下，需要不斷提升模具的加工質(zhì)量，以確保模具能夠滿足各種復(fù)雜條件下零部件的加工需求，為促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)水平的提升奠定良好的基礎(chǔ)。

1機(jī)械模具加工特征的分析

在傳統(tǒng)的模具制造中，由于零部件的種類較少，且構(gòu)造形式較為簡單，所以模具制造難度相對較低，在加工時(shí)按照規(guī)范化步驟進(jìn)行制造即可。而在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，為了滿足各種機(jī)械設(shè)備的性能需求，零部件的種類不斷增加，且構(gòu)造形式也越來越復(fù)雜，由此增加了模具制造的難度。為了提高數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，應(yīng)該對機(jī)械模具的加工特征進(jìn)行優(yōu)化分析，為工藝設(shè)計(jì)人員提供重要的參考依據(jù)。對市場中現(xiàn)有的模具和企業(yè)生產(chǎn)過的模具進(jìn)行種類和形狀特征進(jìn)行分析，找出其中的共同點(diǎn)，然后利用典型特征建立模型，從而提高工藝自動化水平和數(shù)控代碼生成效率。一般情況下，會將孔、凸臺和角等作為模具的基本特征，然后將總結(jié)的特征與CAD模型結(jié)合來優(yōu)化工藝流程和布局。在代碼編寫過程中，設(shè)計(jì)人員可以將人工識別技術(shù)融入數(shù)控加工技術(shù)中，根據(jù)模具的尺寸、數(shù)量、自由度等參數(shù)來選擇適宜的機(jī)床設(shè)備，然后根據(jù)模具的幾何特征選擇適宜的道具，由此提高數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具工藝制定中的效率[1]。

2合理規(guī)劃機(jī)械模具的加工工藝

為了提高模具制造的生產(chǎn)效率，降低總體成本投入，應(yīng)該合理規(guī)劃機(jī)械模具的生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)工藝是對機(jī)械模具制造中各個工序之間銜接步驟的優(yōu)化處理，是刀具以及工件行駛路徑的重要參考依據(jù)，直接關(guān)系到機(jī)械模具制造的效率以及生產(chǎn)成本。在工藝規(guī)劃中可遵循集中化原則，按照由粗到細(xì)的方式進(jìn)行工藝規(guī)劃。為了降低設(shè)備的采購和使用成本，在工藝規(guī)劃中可提高模具一次裝夾內(nèi)工序的完成度，降低因?yàn)楣ば驘┈嵍黾映杀就度?。為了提高零部件加工的精度，可提高機(jī)械模具的定位誤差要求，以此降低不同機(jī)床間的誤差對模具產(chǎn)生的影響。對于同軸孔而言，盡量采取一次定位加工，減少加工中換刀頻率，盡量減少模具的移動，降低這些因素對加工精度的影響。在刀具行駛和更換路徑設(shè)計(jì)中，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)縮短路徑，對于同等級別而言，可參照上一工序結(jié)束后刀具的位置，合理安排距離刀具位置最近的工序。在加工完平面工序后，再對孔和內(nèi)表面工序進(jìn)行規(guī)劃，最后安排外表面工序加工。在使用銑刀進(jìn)行模具表面加工時(shí)，由于施加的力度較大，容易影響到模具加工質(zhì)量，所以對于加工精度要求較高的模具而言，可采取銑平面和鉆孔交替加工的形式[2]。

3數(shù)控加工中編程技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用

編程是數(shù)控加工技術(shù)的核心部分，在機(jī)械模具制造柔性化的要求下，增加了編程的工作量和難度。編程在數(shù)控加工技術(shù)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在刀具和切削方式的選擇，這也直接關(guān)系到模具加工的質(zhì)量?，F(xiàn)階段在數(shù)控加工技術(shù)中使用的編程軟件可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的功能，便于提取模具中的幾何特征作為關(guān)鍵參數(shù)，提高編碼生成的效率。刀具的選擇要與零件的加工要求相符，利用數(shù)控加工編程技術(shù)，可以將加工零件的幾何參數(shù)和材料特征等輸入到軟件中，在系統(tǒng)中即可自動生產(chǎn)列表。工藝設(shè)計(jì)人員可參照工藝設(shè)計(jì)要求篩選出與之匹配的刀具，確保零件加工質(zhì)量。切削方式對模具加工的表面質(zhì)量有直接影響，應(yīng)該根據(jù)模具的材料和刀具類型選擇適宜的切削方式。在數(shù)控加工編程技術(shù)中，可以利用系統(tǒng)中簡化后的特征生成制造工序，然后設(shè)計(jì)刀具路徑和切削參數(shù)，經(jīng)過復(fù)核后，在軟件中可直接生成與工藝對應(yīng)的程序代碼，同時(shí)將其導(dǎo)入到數(shù)控設(shè)備中[3]。

4數(shù)控技術(shù)對機(jī)械模具的仿真驗(yàn)證

使用數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行機(jī)械模具制造，可有效提升加工過程的自動化，大大降低因?yàn)槿斯げ僮鞫霈F(xiàn)的失誤率。但是在實(shí)際生產(chǎn)中受到各種因素的影響，會出現(xiàn)碰撞以及過切等問題，直接影響到模具的加工質(zhì)量。為了保證模具制造質(zhì)量，在生成機(jī)械模具制造工藝流程和數(shù)控編碼后，可對其進(jìn)行仿真驗(yàn)證。通過對現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)環(huán)境的模擬，在三維運(yùn)動場景中輸入完整的控制程序，對機(jī)械模具制造過程中可能對加工質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行預(yù)判。在對NC文件中的加工指令進(jìn)行解析的過程中，為了增強(qiáng)驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)該注意掃描體的構(gòu)造，將刀軸矢量輸入軟件中進(jìn)行模擬運(yùn)算，最終生成顯示結(jié)果。如果模具的實(shí)際模型與仿真驗(yàn)證生成的模型存在差異時(shí)，可以利用動態(tài)圖像的變化對數(shù)控程序中存在的問題進(jìn)行分析，然后進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

5結(jié)束語

數(shù)控加工技術(shù)在我國機(jī)械加工制造業(yè)中的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的加工方式，高效的自動化生產(chǎn)模式，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模批量化的機(jī)械加工，有效提高生產(chǎn)效率。而數(shù)控加工方式是由程序控制機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工生產(chǎn)，在精準(zhǔn)度方面有更高的提升空間，有效降低傳統(tǒng)加工中的誤差，提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量。將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械模具制造中，能夠滿足構(gòu)造條件比較復(fù)雜的模具制造，尤其是對于時(shí)間要求緊迫且構(gòu)造形式比較特殊的模具制造，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成模具制造，并且有效保證模具的制造質(zhì)量，這對促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)水平的發(fā)展具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉力行.數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的有效性應(yīng)用研究[J].科學(xué)咨詢（科技·管理），2020（5）：23-24.

[2] 李林.在數(shù)控模具制作中的影響因素及改進(jìn)措施探析[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2020（6）：65.

[3] 徐留明，毛雪.數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用探討[J].輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2020（1）：109-111.