模具小鑲件六面加工快速定位技術(shù)

馮洪華，任明強(qiáng)，梁遠(yuǎn)海，許金泉，蔡國旗

（珠海格力精密模具有限公司，廣東珠海 519070）

1 引言

提高生產(chǎn)效率是機(jī)械制造領(lǐng)域永恒的主題，也是當(dāng)前機(jī)械制造領(lǐng)域普遍關(guān)注的問題。日趨激烈的全球化市場競爭使得提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和提高效率成為各大制造企業(yè)面臨的首要課題。為適應(yīng)制造業(yè)的迅速發(fā)展形勢和不斷開發(fā)新產(chǎn)品的市場需要，高效加工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，逐步發(fā)展成為綜合性系統(tǒng)工程技術(shù)，并得到越來越廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)代制造業(yè)正在向高速、精密、復(fù)合、智能和環(huán)保的方向迅猛發(fā)展，高效加工在其中扮演著越來越重要的角色[1]。高效的加工方法可有效提高市場勁爭力，但是，要注意效率和精度兩者之間的平衡，在這個(gè)問題上，現(xiàn)階段的工藝控制方式已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。

2 工序的劃分

從小鑲件特征出發(fā)，把分型面、膠位面、配合面等特征劃分到CNC-2 工序，倒角、過孔、沉臺(tái)、水路、螺孔、大排氣、避空面等無精度要求的特征放在CNC-0工序快速定位加工，這樣劃分可同時(shí)兼顧精度與效率，提高加工效率，但需注意CNC-0 工序快速定位加工是吸磁工作的，不具有導(dǎo)磁性的材料不安排CNC-0加工（例如：鈹銅材料、無磁鋼、鋁件）；由于回轉(zhuǎn)體零件現(xiàn)場不能直接采用“L型工裝”快速定位過數(shù)，因此，此類零件不能安排CNC-0加工。

3 CNC-0六面定位加工方法

小件孔類定位加工，最多孔時(shí)要加工零件的6個(gè)面，定位裝夾，如圖1所示。

全部6 個(gè)面都統(tǒng)一以左下角為編程和過數(shù)基準(zhǔn)（工件字碼在這種加工方法下不作為基準(zhǔn)加工）。

這種加式方法就要要求編程與操作要同一方法旋轉(zhuǎn)工件，所以定義以下各方位的加工順序。

例如，這個(gè)樣件只加工頂面和背面，那么頂面為第一次，背面定義為第四次。編程員和操作員要達(dá)成共識(shí)，必須一致，如圖2所示。

4 定義各次數(shù)旋轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)（編程與操作一致）

4.1 第一次加工的標(biāo)準(zhǔn)（以下工件為例）

第一次，可以是工件的任意六面的其中一個(gè)面，編程員按工藝要求和零件持征自行選擇。

因?yàn)橹蟮? 次加工都是以第一次加工為基準(zhǔn)的，為了方便區(qū)分，第一次都要在左下角打一個(gè)點(diǎn)，作為第一次加工的標(biāo)識(shí)，如圖3所示。編程員在UG 建立坐標(biāo)時(shí)在區(qū)分這一個(gè)點(diǎn)的位置，不能加工到膠位處。

4.2 第二次加工標(biāo)準(zhǔn)

第二次，以第一次為基準(zhǔn)，工件向內(nèi)翻90°（沿X軸，工件旋轉(zhuǎn)-90°），左下角為加工坐標(biāo)，如圖4所示。

4.3 第三次加工標(biāo)準(zhǔn)

第三次，以第一次為基準(zhǔn)，工件向內(nèi)翻180°（沿X軸，工件旋轉(zhuǎn)-180°）。左下角為加工坐標(biāo)，如圖5所示。

4.4 第四次加工標(biāo)準(zhǔn)

第四次，以第一次為基準(zhǔn)，工件向內(nèi)翻270°（沿X軸，工件旋轉(zhuǎn)-180°）。左下角為加工坐標(biāo)，如圖6所示。

4.5 第五次加工標(biāo)準(zhǔn)

第五次，以第一次為基準(zhǔn)，工件向左逆時(shí)針翻90°（沿Y軸，工件旋轉(zhuǎn)-90°）。左下角為加工坐標(biāo)，如圖7所示。

4.6 第六次加工標(biāo)準(zhǔn)

第六次，以第一次為基準(zhǔn)，工件向右順時(shí)針翻90°（沒Y 軸，工件旋轉(zhuǎn)90°）。左下角為加工坐標(biāo)，如圖8所示。

5 加工卡注意事項(xiàng)

（1）如圖9所示，編程加工卡上定義了第一次和第三次加工，操作員就按標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)工件定位加工，不需要理會(huì)是否有第二次加工，如圖9、圖10所示。

（2）如何區(qū)分定位加工與常規(guī)加工的加工卡。

需在工序資源及加工卡表頭作區(qū)分，如圖11所示工件應(yīng)安排到CNC-0定位加工機(jī)床。

圖12 為常規(guī)需安排上正常打表分中的CNC-2機(jī)床。

6 編程注意事項(xiàng)

（1）建坐標(biāo)和第一次的基準(zhǔn)標(biāo)識(shí)統(tǒng)一，基本原則：長方向?yàn)閄軸，基準(zhǔn)單邊為0，膠位面向上。

（2）導(dǎo)入PM 編程前，要了解備料尺寸，如果是精料，備料的最后的一位要在UG里先將毛坯加工0.2mm（因?yàn)閭淞铣叽缱詈笠粋€(gè)數(shù)是0.1～0.3mm，所以取中間值），以確保定位加工后的加工精度，如圖13所示。

（3）加工深度標(biāo)準(zhǔn)。

周邊C 角和排氣加工只能做到Z10.5，因?yàn)橛卸ㄎ粔K，定位塊的厚度是10mm，加工深度底于10mm 就會(huì)鑼到定位塊，精加工注意補(bǔ)刀，如圖14、圖15所示。

（4）區(qū)分沉臺(tái)與掛臺(tái)，鑲針掛臺(tái)由精加工完成。

由于定位加工公差約0.2mm，對(duì)于有精度要求的鑲針掛臺(tái)應(yīng)留量由精加工完成，CNC-0 只作開粗。

7 結(jié)語

通過以上分析可以得知，模具小鑲件加工可根據(jù)零件特征的不同精度要示劃分不同工序可以起到事半功倍的效果。因此，提升數(shù)控加工效率應(yīng)該從多個(gè)角度入手，通過選用合理控制方法，根據(jù)加工需求與數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)，進(jìn)行合理工藝排布，從工藝源頭提升加工效率。此外，現(xiàn)場操作也要進(jìn)行對(duì)應(yīng)培訓(xùn)，效率的提升是整個(gè)制造系統(tǒng)關(guān)聯(lián)配合得出的結(jié)果。

高效加工技術(shù)是一個(gè)非常龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涵蓋了機(jī)床材料的研究及選用技術(shù)，機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，高性能CNC控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng),高速、高效冷卻、高精度和大功率主軸系統(tǒng)，高精度快速進(jìn)給系統(tǒng)，高性能刀具夾持系統(tǒng)，高性能刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，高效高精度測試測量技術(shù)，高加工工藝，適合高效加工的編程軟件與編程策略等等諸多相關(guān)的先進(jìn)的硬件和軟件技術(shù)。要達(dá)到在加工過程中的高效率，就必須更進(jìn)一步更合理地綜合運(yùn)用各種先進(jìn)技術(shù)裝備[2]。高效加工是現(xiàn)代切削加工技術(shù)的發(fā)展趨勢，是制造型企業(yè)核心競爭力的基本組成部分，應(yīng)當(dāng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，加快高效加工技術(shù)的發(fā)展，為型號(hào)產(chǎn)品生產(chǎn)助力[3]，本文提出對(duì)復(fù)雜多變的模具小件快速定位加工技術(shù)希望對(duì)同行有一點(diǎn)幫助。