機械模具加工精度影響因素及改進策略探究

別玉娟 劉曉潔 蔣顏

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新迭代，機械模具逐漸成為機械制造業(yè)的“主戰(zhàn)場”，其加工精度直接影響機械零構(gòu)件的精度。為提升機械模具加工精度，文章從人為因素、工藝因素、數(shù)控設(shè)備程序編碼因素三個方面闡述了具體的制約瓶頸，并結(jié)合機械模具生產(chǎn)加工原則，以強化企業(yè)發(fā)展意識、加強專業(yè)技術(shù)人員的監(jiān)管與培訓(xùn)，優(yōu)化模具加工工藝、切實改進機械設(shè)備，提高數(shù)控設(shè)備程序等內(nèi)容為落腳點，提出了相應(yīng)的改進措施，旨在為機械模具高精度加工制造提供一些參考。

關(guān)鍵詞：機械模具;加工精度;影響因素;改進策略

中圖分類號：V263.2+4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）07-0115-02

0 ?引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，機械模具在生產(chǎn)制造業(yè)愈發(fā)重要，使得社會各行業(yè)領(lǐng)域?qū)C械模具制造企業(yè)的要求進一步提升，這就要求機械模具制造企業(yè)要高度重視其加工精度，進而推動機械加工制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展[1]。眾所周知，機械模具加工精度的高低直接關(guān)乎機械加工的整體效果和生產(chǎn)質(zhì)量，與此同時，加工精度也是機械制造業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)加工能力的重要價值體現(xiàn)，因此，提升機械模具加工精度對提升制造企業(yè)核心競爭力具有重要現(xiàn)實意義。但從目前發(fā)展現(xiàn)狀來看，機械模具在加工進度方面取得了一定成效的同時，也面臨諸多不利因素，比如工藝系統(tǒng)因素、人為因素、數(shù)控因素等。為此，機械模具在加工精度方面必須向精細化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化及專業(yè)化方向過渡。謹于此，應(yīng)重點聚焦機械模具加工精度影響因素，并以此為契機，積極尋求提升機械模具加工精度改進策略和優(yōu)化途徑，以期為機械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

1 ?機械模具生產(chǎn)加工原則

1.1 符合模具使用技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)階段，機械模具是機械零構(gòu)件加工制造的基礎(chǔ)，在進行機械模具加工時需按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣方可有效提升加工精度。一方面要保證機械模具能夠全面適應(yīng)機械零構(gòu)件的加工使用的調(diào)控，進而符合模具使用技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[2]。與此同時，結(jié)合機械制造業(yè)實際現(xiàn)狀，根據(jù)機械零件加工精度和表面質(zhì)量的內(nèi)在需求，機械模具加工同樣也要控制好加工精度和表面質(zhì)量。通常情況下，機械模具加工精度受規(guī)格、尺寸、形狀及位置等物理參數(shù)影響，但在實際操作過程中，會發(fā)現(xiàn)物理參數(shù)與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還是具有顯著性差異。若物理參數(shù)的加工精度誤差超過國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，從而導(dǎo)致機械模具無法有效滿足機械零構(gòu)件的制造需求。鑒于此，高精度的機械模具加工必須滿足模具使用的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 明確機械模具加工工藝各環(huán)節(jié)

現(xiàn)階段，機械模具加工工藝環(huán)節(jié)多且復(fù)雜，在生產(chǎn)加工過程中應(yīng)進一步明確機械模具加工工藝環(huán)節(jié)，確保其有效銜接，這也說明了加工工藝各環(huán)節(jié)均會影響機械模具加工精度。因此，在實踐過程中，需全面加強機械模具加工工藝的各環(huán)節(jié)管理，最大程度上保證加工工藝各環(huán)節(jié)細化，采取更加精細化、系統(tǒng)化的管理手段控制機械模具加工整體質(zhì)量。此外，對于部分易造成機械模具加工精度降低的瓶頸因素，要進一步實施更為精細化管控技術(shù)[3]。其次，要明確施工各階段要求：一是在機械模具加工生產(chǎn)前，相關(guān)操作人員應(yīng)反復(fù)調(diào)試和檢查相關(guān)機械設(shè)備，確保設(shè)備能夠穩(wěn)定、正常及安全運行。二是嚴格把控機械模具加工產(chǎn)品的整體質(zhì)量，同時需要對相關(guān)管控技術(shù)進行應(yīng)用，比如電火花技術(shù)、高壓技術(shù)、車削加工技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等，從而從宏觀角度上進行科學(xué)合理分配，確保機械模具加工工藝各環(huán)節(jié)協(xié)同增效。

1.3 排除影響機械模具加工精度的不利因素

機械模具加工制造過程中，各工藝環(huán)節(jié)均會存在諸多不確定因素，比如機械設(shè)備自身原因、生產(chǎn)加工工藝水平、操作人員失誤及溫度等環(huán)境因素，因此，排除影響機械模具加工精度的不利因素最大難點在于機械模具加工的不確定性。為此，機械制造企業(yè)需進一步加強模具環(huán)境條件、設(shè)備工藝、幾何參數(shù)等的數(shù)據(jù)記錄，依托大數(shù)據(jù)信息化平臺提前預(yù)測影響機械模具加工精度的不利因素，在此基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的優(yōu)化措施，來確保機械模具加工的精度[4]。其次，在實踐過程中，還需對機械模具設(shè)計圖紙進行審查，重點把控設(shè)計圖紙合理和可行性，同時，要深度挖掘影響機械模具加工精度的隱藏因素，全面提升模具的加工進度。

2 ?機械模具加工精度影響因素

2.1 人為因素

現(xiàn)階段，機械模具加工與人為操作密切相關(guān)，還未實現(xiàn)全程自動化，尤其是一些關(guān)鍵性崗位的人員專業(yè)素質(zhì)和實踐技能直接關(guān)乎加工精度度。具體來說，一些機械加工操作人員慣用以往的經(jīng)驗做法，對現(xiàn)代化管控技術(shù)不夠重視，對于新理念、新技術(shù)的應(yīng)用更是無從談起。與此同時，未能接受系統(tǒng)化的機械加工訓(xùn)練導(dǎo)致機械加工過程中難免會出現(xiàn)錯誤，不利于加工精度的提升，也會導(dǎo)致當(dāng)前因模具加工精度不高造成后續(xù)不可估量的經(jīng)濟損失，企業(yè)失信、產(chǎn)品滯銷、生產(chǎn)加工受阻等問題將會日漸凸顯。

2.2 工藝因素

由于機械模具生產(chǎn)加工主要以“小批量、非標(biāo)尺寸”個性化定制為主，無法像其他工業(yè)產(chǎn)品進行大批量、大規(guī)模生產(chǎn)，在模具加工過程中，需結(jié)合其尺寸、位置等物理特征和加工要求的具體工藝方式和機械設(shè)備[5]。現(xiàn)階段，隨著我國經(jīng)濟社會的高質(zhì)量發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷更新迭代，大量涌現(xiàn)了新技術(shù)和新裝備，比如智能化數(shù)控技術(shù)、數(shù)字化車削加工技術(shù)等。但部分機械制造企業(yè)管理層缺乏長遠的戰(zhàn)略眼光，不愿投入更多的研發(fā)資金用于模具設(shè)備更新，也無法阻止相關(guān)從業(yè)人員學(xué)習(xí)新技術(shù)，導(dǎo)致工藝流程和現(xiàn)有設(shè)備無法有效銜接，不利于機械模具加工精度提高。

2.3 數(shù)控設(shè)備程序編碼因素

數(shù)控設(shè)備是對傳統(tǒng)的機械加工設(shè)備的進一步改進和創(chuàng)新，有效提升加工精度和生產(chǎn)效率，在改善模具加工精度方面扮演著重要角色。要想實現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的穩(wěn)定運行，需科學(xué)合理的程序編碼為基礎(chǔ)，并將其輸入到數(shù)控設(shè)備。與此同時，部分專業(yè)技術(shù)人員對編碼程序掌握不高，在程序編碼過程中多次出現(xiàn)程序不合理、代碼錯誤等現(xiàn)象，嚴重影響了數(shù)控設(shè)備的正常使用，使得其在智能化、數(shù)字化、信息化及機械化方面無法發(fā)揮應(yīng)有的優(yōu)勢。因此，在筆者看來，數(shù)控設(shè)備程序編碼因素是僅次于人為操作因素的影響加工精度的瓶頸問題[6]。

3 ?提高機械模具加工精度的改進策略

3.1 強化企業(yè)發(fā)展意識，加強專業(yè)技術(shù)人員的監(jiān)管與培訓(xùn)

首先，機械加工企業(yè)應(yīng)樹立良好的發(fā)展戰(zhàn)略，提升創(chuàng)新意識、人才意識及管理意識，立足于市場經(jīng)濟的內(nèi)在價值需求，以市場環(huán)境為導(dǎo)向，投入一定比例研發(fā)資金用于模具加工設(shè)備的更新，同時，積極引進現(xiàn)代化的加工技術(shù)和新設(shè)備，從而不斷提升企業(yè)自身的機械制造水平質(zhì)量及應(yīng)對復(fù)雜大型機械模具建造能力。此外，重點聚焦專業(yè)技術(shù)人才的技能水平、職業(yè)素質(zhì)，全面加強專業(yè)技術(shù)人員的監(jiān)管與培訓(xùn)，充分讓其對機械模具加工的前沿動態(tài)、新技術(shù)、新方法有所認知，從而豐富理論知識和實踐能力。其次，要站在企業(yè)宏觀角度，要高度重視機械加工方面人才的重要性，制定科學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部管理機制。積極聘請專業(yè)素質(zhì)高、經(jīng)驗豐富、實操能力強的機械模具加工專業(yè)技術(shù)高級人才，定期開展組織培訓(xùn)活動及模具技術(shù)交流活動，有效引導(dǎo)技術(shù)人員參加高水平的“機械模具加工競賽”，從而全面提升其專業(yè)素養(yǎng)。最后，企業(yè)逐漸完善技術(shù)人員的監(jiān)督考核體系，制定高效的監(jiān)管機制，建議主要采取不定期檢查和隨機檢查相結(jié)合方式對模具加工精度、質(zhì)量進行考核，結(jié)合實際情況，給予相應(yīng)的獎懲措施，從而激發(fā)員工的積極性。

3.2 優(yōu)化模具加工工藝，切實改進機械設(shè)備

現(xiàn)階段，機模具加工精度一定程度上受制于加工工藝、加工流程及機械設(shè)備，因此選擇適合的加工工藝、優(yōu)化工藝流程及改善機械設(shè)備有利于模具加工精度提升。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，機械模具加工領(lǐng)域涌現(xiàn)了大量的新技術(shù)、新設(shè)備，為其提供了更多可能性，專業(yè)技術(shù)人員可根據(jù)模具加工的具體尺寸、具體位置、工藝要求及實際用途等諸多要求選擇合適的加工工藝和機械設(shè)備，從而保證加工精度。與此同時，在實踐過程中，應(yīng)重點考慮機械模具的具體工況、工藝要求及成本要素等方面，從多種角度考慮最終確定加工工藝和設(shè)備。新時期，機械模具加工技術(shù)不斷創(chuàng)新融合背景下，針對機械設(shè)備運行情況，應(yīng)構(gòu)建科學(xué)的機械設(shè)備管理體質(zhì)，并以此為契機，組建一支專業(yè)化設(shè)備維護管理團隊，最大程度上避免因機械設(shè)備出現(xiàn)故障而影響模具加工精度，從而造成經(jīng)濟損失。與此同時，維護團隊?wèi)?yīng)定期做好維修檢修記錄，充分保證企業(yè)管理者對機械設(shè)備的監(jiān)管和透明化。

3.3 提高數(shù)控設(shè)備程序的準(zhǔn)確性

數(shù)控技術(shù)在機械加工的作用不言而喻，其能夠有效提升零構(gòu)件的自動加工能力加工精度、加工效率，尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模、大批量模具生產(chǎn)，因此，在生產(chǎn)復(fù)雜型面的機械模具時，建議引入數(shù)控設(shè)備?，F(xiàn)階段，數(shù)控加工設(shè)備在模具加工中廣泛應(yīng)用，其具有生產(chǎn)效率和加工精度高的顯著特征，并能夠有效滿足復(fù)雜工況、不規(guī)則形狀位置的工藝要求，在新時期機械加工領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要角色。科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，使得數(shù)控設(shè)備日趨智能化、自動化運行，其中編碼程序是其核心組成部分，只有當(dāng)數(shù)控設(shè)備輸入正確高效的程序編碼方可有效提升模具加工精度。因此，堅持以保數(shù)控程序的準(zhǔn)確性為基本出發(fā)點，在模具加工前，利用計算機虛擬仿真軟件進行虛擬演示，檢查數(shù)控程序編碼是否正確以及是否有遺漏，加工流程是否合理等。從而進一步改善數(shù)控質(zhì)量，提高程序編碼的正確性。

同時，為全面提升機械模具的加工精度，應(yīng)對加工材料和設(shè)備選擇合適的儲備方式，需對機械加工材料進行妥善保管，并根據(jù)材料特征選擇合適的存儲方式。

4 ?結(jié)語

綜上所述，機械模具加工精度是機械制造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在，在機械加工過程中，更是經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展的重要保障?，F(xiàn)階段，我國機械模具在加工精度方面取得一定成就，但面臨著嚴峻考驗，比如人為因素、工藝因素、數(shù)控設(shè)備程序編碼因素等，以上制約因素對模具加工的影響程度不同，但具有很強關(guān)聯(lián)性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，市場對機械模具加工精度提出了更高要求。鑒于此，應(yīng)從強化企業(yè)發(fā)展意識，加強專業(yè)技術(shù)人員的監(jiān)管與培訓(xùn)，優(yōu)化模具加工工藝，切實改進機械設(shè)備及提高數(shù)控設(shè)備程序的準(zhǔn)確性等方面進行切入，提高機械模具的性能和加工精度，從而為機械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

參考文獻：

[1]張仕靖.機械模具加工精度控制技術(shù)研究[J].內(nèi)燃機與配件，2021（02）：86-87.

[2]敖軍平.機械模具數(shù)控加工制造技術(shù)及其應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2020，27（12）：107，109.

[3]劉思默.淺談機械模具加工精度控制技術(shù)及策略[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2020，28（21）：57.

[4]尹冠博，馬然.機械模具數(shù)控加工制造技術(shù)探析[J].科學(xué)咨詢（科技·管理），2020（05）：93.

[5]王舒瑋，盛彬.數(shù)控加工技術(shù)在機械模具制造中的應(yīng)用分析[J].化工管理，2019（24）：91-92.

[6]程文.淺析機械模具加工精度控制技術(shù)的使用和效力研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（08）：194，196.