數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用

李臻貞 葉洪克 朱建新

摘要：我國(guó)進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)技術(shù)快速發(fā)展的新時(shí)代，機(jī)械制造水平得到有效提高。同時(shí)，對(duì)制造模具的機(jī)器的精度提出了更高的要求。傳統(tǒng)的機(jī)械制造和加工技術(shù)很難有效地滿(mǎn)足模具制造的精度要求。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的提高，數(shù)控加工技術(shù)得到了發(fā)展。該技術(shù)是先進(jìn)的最先進(jìn)的加工技術(shù)，具有在機(jī)械制造中出色的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在機(jī)械模具制造過(guò)程中，有效應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)將大大改善機(jī)械模具的生產(chǎn)進(jìn)度，有效提高模具生產(chǎn)質(zhì)量，對(duì)發(fā)展機(jī)械制造業(yè)具有促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：CNC加工;機(jī)床模具;工藝計(jì)劃;CNC編程

前言

數(shù)控加工技術(shù)是制造業(yè)信息技術(shù)發(fā)展的具體體現(xiàn)。隨著全球工業(yè)水平的不斷提高，制造業(yè)不斷進(jìn)行研究的方向是利用信息技術(shù)提高制造業(yè)的效率，提高產(chǎn)品的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。CNC加工的出現(xiàn)和發(fā)展為模具制造提供了新的技術(shù)支持。如今，車(chē)削，銑削，EDM和其他技術(shù)在機(jī)械模具的制造中更為普遍。機(jī)械模具是許多制造業(yè)的基礎(chǔ)，并且們的用途，結(jié)構(gòu)和其他特性對(duì)加工技術(shù)有更高的要求。探索CNC加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用在制造發(fā)展中具有重要的價(jià)值。

1CNC加工技術(shù)原理

數(shù)控加工技術(shù)是指使用程控自動(dòng)機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行加工的過(guò)程。CNC加工技術(shù)的應(yīng)用可以分為兩部分：軟件和硬件。軟件是索引控制技術(shù)所需的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和程序的編碼。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下，機(jī)械自動(dòng)化和處理是在預(yù)建程序中執(zhí)行的，具體取決于設(shè)計(jì)尺寸，材料和所處理組件的其他因素。同時(shí)，程序控制行中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以處理在加工和制造中收集的數(shù)據(jù)，從而引入了靈活的生產(chǎn)系統(tǒng)。主要硬件索引控制機(jī)床及其支持功能。數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工技術(shù)的基礎(chǔ)。與手動(dòng)控制制造過(guò)程的傳統(tǒng)機(jī)床不同，CNC機(jī)床多類(lèi)型傳感器可以用作參數(shù)的輸入和輸出零件。有助于形成靈活的自動(dòng)化。

2數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

隨著數(shù)控加工的不斷發(fā)展，該技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大。數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)主要體現(xiàn)在自動(dòng)化，集中化和靈活性等方面。首先，高度自動(dòng)化的功能可提高效率。由于CNC加工所需的勞動(dòng)力更少，因此質(zhì)量控制效果得到改善，人工成本也得到了改善。其次，數(shù)控加工技術(shù)的集中生產(chǎn)方法可以改善環(huán)境要求并減少制造時(shí)間。CNC機(jī)床集中了制造過(guò)程后，每個(gè)過(guò)程之間的間隔時(shí)間縮短了，所需的空間也大大減少了。大規(guī)模生產(chǎn)可以集中在相對(duì)較小的工廠中。第三，智能數(shù)控加工在一定程度上解決了規(guī)模與靈活性之間的矛盾。傳統(tǒng)加工方法的熟練程度和機(jī)床范圍通常會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)線靈活性不足，并且大量生產(chǎn)單個(gè)產(chǎn)品以攤銷(xiāo)成本。

3數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用方法

3.1機(jī)械模具的加工特性

當(dāng)面對(duì)簡(jiǎn)單的幾何參數(shù)時(shí)，傳統(tǒng)的模具加工技術(shù)是根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化程序制造的。然而，隨著生產(chǎn)技術(shù)和市場(chǎng)需求的同時(shí)發(fā)展，機(jī)器模具變得越來(lái)越復(fù)雜，并且CNC加工技術(shù)的應(yīng)用考慮模具加工特性。為了進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)控處理技術(shù)的應(yīng)用，過(guò)程設(shè)計(jì)人員必須建立在其特性基礎(chǔ)上，并充當(dāng)將自動(dòng)化和手動(dòng)識(shí)別的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合的紐帶。實(shí)際上，可以根據(jù)制造部門(mén)與合作公司之間的相似之處找到模具類(lèi)型和形狀的共性。使用典型功能構(gòu)建模型，以提高過(guò)程自動(dòng)化水平和NC代碼生成效率。通常，要注意孔，凸臺(tái)，拐角等作為基本特征。還可以將匯總功能與CAD模型結(jié)合使用，以不斷優(yōu)化的工藝布局。根據(jù)代碼描述，設(shè)計(jì)人員的手動(dòng)識(shí)別已集成到CNC加工技術(shù)中。

3.2機(jī)模工藝規(guī)劃

機(jī)械模具對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和效率有更高的要求。模具加工公司采用CNC加工技術(shù)的前期成本很高，并且對(duì)其利潤(rùn)的控制更加嚴(yán)格。因此，在制造過(guò)程中合理的過(guò)程計(jì)劃，并且基于生產(chǎn)效率的提高已經(jīng)為代碼生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。過(guò)程規(guī)劃和設(shè)計(jì)應(yīng)遵循集中化的原則，并從粗略到精細(xì)進(jìn)行。在此過(guò)程中，一次夾緊模具以完成過(guò)程并追求一次性加工的目標(biāo)。這樣可以減少購(gòu)買(mǎi)和使用設(shè)備的成本。機(jī)床模具作為制造產(chǎn)品的工具，對(duì)定位誤差有很高的要求，這種設(shè)計(jì)可以有效減少不同機(jī)床之間的誤差對(duì)模具的影響。應(yīng)該計(jì)劃一次同軸孔的定位和加工，以通過(guò)減少工具更換和模具移動(dòng)來(lái)進(jìn)一步提高精度。在設(shè)計(jì)諸如刀具移動(dòng)和更換之類(lèi)的路線時(shí)，有必要采用最短的計(jì)劃。

3.3機(jī)床模具的CNC編程

數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)科學(xué)編程。機(jī)床模具制造的靈活性增加了數(shù)據(jù)處理技術(shù)的編程工作量，而程序的合理性對(duì)CNC加工技術(shù)的應(yīng)用效果產(chǎn)生了重大影響。在某些機(jī)器模具的制造中，傳統(tǒng)的G代碼無(wú)法適應(yīng)復(fù)雜的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。因此，諸如CAM之類(lèi)的數(shù)控編程軟件已經(jīng)在相關(guān)工作中被連續(xù)地應(yīng)用和開(kāi)發(fā)。CAM軟件可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的人機(jī)交互。這有助于改善手動(dòng)提取模具的幾何特征對(duì)制造效率的負(fù)面影響。這類(lèi)軟件將制造模具的幾何特征作為重要參數(shù)，并使用基于信息的計(jì)算來(lái)更快，更準(zhǔn)確地生成代碼。在軟件中輸入模具的幾何參數(shù)，材料特性等，系統(tǒng)可以自動(dòng)生成一個(gè)列表。根據(jù)列表中顯示的功能，程序員可以參考過(guò)程設(shè)計(jì)并一一確定機(jī)床，切削工具和其他設(shè)備。然后使用簡(jiǎn)化的特征生成制造過(guò)程并設(shè)計(jì)刀具路徑和切削參數(shù)。

4數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1特征處理的要點(diǎn)

機(jī)械模具制造中的特征加工包括三種主要類(lèi)型的圓角，倒角和孔。加工過(guò)程包括識(shí)別和簡(jiǎn)化。圓角的處理應(yīng)遵循條件匹配的原則，并從兩側(cè)歧管的尺寸中提取特征。實(shí)際上，圓柱體被分為具有圓角的相似圓柱體和普通圓柱體，這可以從邊界的角度加以區(qū)分?？梢酝ㄟ^(guò)模具的曲率，曲面的半徑等將各種圓角的特性定義為指標(biāo)。圓角多個(gè)平滑邊緣。根據(jù)該定理，光滑邊緣與其相鄰表面之間的過(guò)渡特征可以用作圓角的判別元素。使用倒角特征時(shí)，可以用圓錐或平面替換邊。實(shí)際生成的倒角特征通常顯示為條紋幾何形狀，并且可以將其長(zhǎng)度，寬度等提取為特征指示符。

4.2實(shí)體建模的要點(diǎn)

實(shí)體建模是用于仿真驗(yàn)證的重要技術(shù)。實(shí)際上，可以采用不同的方法，例如邊界，結(jié)構(gòu)和空間劃分。邊界法的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)量小且速度快，但缺乏所需的整體說(shuō)明。該構(gòu)造方法對(duì)邊界的描述不足，并且在提高柵格處理速度方面具有優(yōu)勢(shì)?？臻g分割方法中最常見(jiàn)的三叉形表示對(duì)于復(fù)雜的機(jī)械模具建模非常有效。由于實(shí)體建模大量數(shù)據(jù)，因此內(nèi)存資源不足會(huì)大大降低驗(yàn)證速度并影響生產(chǎn)進(jìn)度。相反，采用簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的方法會(huì)降低驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性，并影響驗(yàn)證的有效性。因此，確實(shí)使用合理的方法來(lái)平衡準(zhǔn)確性和有效性。

結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具的制造中具有重要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。使用數(shù)字系統(tǒng)對(duì)機(jī)床加工設(shè)備進(jìn)行精確控制，在一定程度上提高了機(jī)床的生產(chǎn)質(zhì)量，精度和效率，從而大大降低了產(chǎn)量。浪費(fèi)了不必要的資源，降低了模具的加工制造成本，有效地實(shí)現(xiàn)了模具的自動(dòng)化加工制造。數(shù)控加工技術(shù)是新時(shí)代的產(chǎn)物，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，有必要不斷加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的改進(jìn)和加工程序的優(yōu)化，并加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的維修和保養(yǎng)。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)成為我國(guó)加工模具的主流方法，促進(jìn)機(jī)械模具制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。

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