機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)探討
時(shí)間:2022-01-23 10:06:57
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摘要:近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)械模具實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展。借助數(shù)控加工制造技術(shù),機(jī)械模具在整個(gè)加工環(huán)節(jié)發(fā)生了很大變化。同時(shí),人們對(duì)機(jī)械模具的加工提出了更高要求,加工的零部件結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜且型面復(fù)雜,材料的硬度要求較高。在進(jìn)行模具制造的過(guò)程中,機(jī)械模具的數(shù)據(jù)加工技術(shù)發(fā)揮著重要作用。本文分析機(jī)械模具數(shù)控加工中的具體要求,剖析模具制造中機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)的應(yīng)用和前景。
關(guān)鍵詞:機(jī)械模具;數(shù)控加工;制造技術(shù)
在各類工藝設(shè)備制造過(guò)程中,模具是基礎(chǔ),可以促進(jìn)一個(gè)國(guó)家工業(yè)的發(fā)展,各行各業(yè)也都需要借助模具制造。模具所使用的材料硬度較大,精度較高,結(jié)構(gòu)和型面復(fù)雜,在制作過(guò)程中,需要提高制造效率。所以,模具的制造周期非常短,對(duì)相關(guān)的技術(shù)要求很高。在傳統(tǒng)的模具制造和加工中,由于受機(jī)械設(shè)備的限制,模具加工效率低下,且精度不能保障,工藝水平較低,對(duì)很多產(chǎn)品的質(zhì)量造成了不良影響。針對(duì)上述問(wèn)題,要不斷完善數(shù)控加工制造技術(shù),以提高模具加工的精確度和效率,才能不斷提升生產(chǎn)效率。
1機(jī)械模具數(shù)控加工的基本要求
1.1明確產(chǎn)品的基本特征
模具的制造一般是單件生產(chǎn)的方式,每一件模具都有自身特征,在具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,常常在開模中出現(xiàn)重復(fù)情況。所以,在運(yùn)用數(shù)控編程和機(jī)床控制過(guò)程中,對(duì)這兩項(xiàng)技術(shù)提出了更高要求。如果模具具有很復(fù)雜的結(jié)構(gòu),那么應(yīng)該借助其他輔助軟件進(jìn)行加工,才能完善整體的加工效果。
1.2全面了解模具制造開發(fā)的各種不確定因素
進(jìn)行模具設(shè)計(jì)過(guò)程中,最主要是產(chǎn)品開發(fā)。設(shè)計(jì)中不能直接呈現(xiàn)最終產(chǎn)品,所以進(jìn)行模具開發(fā)時(shí),開發(fā)的時(shí)間具有不確定性,且開發(fā)的數(shù)量也具有隨機(jī)性特征。因此,模具設(shè)計(jì)人員在平時(shí)的工作中應(yīng)該不斷完善自身的隨機(jī)應(yīng)變能力,在工作中靈活處理這些不確定性因素,從而應(yīng)對(duì)隨機(jī)性問(wèn)題,在設(shè)計(jì)過(guò)程中積累豐富的經(jīng)驗(yàn)。
1.3盡可能減少誤差
在機(jī)械模具數(shù)控加工過(guò)程中,精確度非常關(guān)鍵。所以,模具加工中應(yīng)該采取措施降低誤差的產(chǎn)生率。模具加工人員進(jìn)行加工的過(guò)程中,要不斷完善自己的加工方式,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的操作行為,防止各類誤差的產(chǎn)生。如果在模具加工過(guò)程中不能很好地進(jìn)行誤差控制,產(chǎn)品的質(zhì)量就會(huì)存在問(wèn)題。
1.4嚴(yán)格規(guī)范機(jī)械加工
一般情況下,模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。所以,進(jìn)行機(jī)械加工過(guò)程中,常常出現(xiàn)不徹底的問(wèn)題。在機(jī)械加工中,常常借助輔助性軟件,通過(guò)模擬加工過(guò)程,再進(jìn)行模具加工。在一些特殊的模具加工中,要借助電火花進(jìn)行。這項(xiàng)加工技術(shù)的流程并不復(fù)雜,且可以高效完成加工的所有過(guò)程。加工過(guò)程中,不需要大量借助機(jī)床,且可以保障模具的質(zhì)量。
2國(guó)內(nèi)模具制造技術(shù)的回顧和發(fā)展
我國(guó)的模具生產(chǎn)開始于20世紀(jì)初,一直到現(xiàn)在,模具制造實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展。在較短的時(shí)間內(nèi),我國(guó)已經(jīng)自主研發(fā)了很多數(shù)控機(jī)床。我國(guó)在加入世界貿(mào)易組織后,對(duì)外貿(mào)易發(fā)展非常迅速。國(guó)外很多先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)引入我國(guó),我國(guó)也開始購(gòu)買國(guó)外先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床,這在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)數(shù)控加工設(shè)備的發(fā)展。各類完善的數(shù)據(jù)機(jī)床在模具生產(chǎn)中廣泛運(yùn)用,使模具制造獲得了技術(shù)支持,其發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域。借助CAD和CAM設(shè)計(jì),完善了模具的仿真加工。在仿真過(guò)程中,可以發(fā)現(xiàn)模具在設(shè)計(jì)中存在的不足,從而可以改進(jìn)方案,節(jié)省大量的生產(chǎn)時(shí)間。但是,目前我國(guó)的數(shù)控加工技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定差距,很多大型的模具制造水平還存在局限性,不能達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。
3模具制造中機(jī)械模具加工制造技術(shù)的實(shí)際分析
在進(jìn)行模具制造過(guò)程中,大量采用機(jī)械加工技術(shù)。因此,模具生產(chǎn)中,機(jī)械加工技術(shù)也在不斷完善。數(shù)據(jù)加工技術(shù)符合現(xiàn)代化機(jī)械加工的形式,可以在模具制造中處理一些特殊情況,特別是結(jié)合了數(shù)控機(jī)床的使用,對(duì)模具的精度進(jìn)行了改善。數(shù)據(jù)機(jī)床加工技術(shù)在模具生產(chǎn)中,不僅完善了產(chǎn)品制造的精度,而且大幅提升了模具的生產(chǎn)效率,減少了材料浪費(fèi),節(jié)省了模具生產(chǎn)的成本。如今,我國(guó)在模具生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)開始大量使用數(shù)據(jù)加工技術(shù),所以在以往鉗工加工的基礎(chǔ)上,可以獲得較好的效果。在模具制造過(guò)程中,借助數(shù)控加工方式,使模具加工事業(yè)獲得了長(zhǎng)足發(fā)展?,F(xiàn)在,很多模具制造企業(yè)都廣泛采用數(shù)控加工技術(shù),完善了模具加工的相關(guān)流程。
3.1數(shù)控車削加工技術(shù)
在模具加工過(guò)程中,數(shù)控車削技術(shù)在加工整個(gè)流程中得到了廣泛運(yùn)用。在一般生產(chǎn)中,數(shù)據(jù)車削加工技術(shù)可以制造各類零部件,也可以完成模具加工,如進(jìn)行沖壓件和注塑模具的加工。但是,在加工過(guò)程中,容易受到平面的局限,所以數(shù)據(jù)車床常用于零部件的加工中。
3.2數(shù)控銑削加工技術(shù)
在機(jī)械模具加工過(guò)程中,常常運(yùn)用數(shù)控銑削加工技術(shù)。很多模具的外部結(jié)構(gòu)并不是平面結(jié)構(gòu),而且還有曲面或者凹凸型。所以,數(shù)控銑削加工技術(shù)得到了較為廣泛的運(yùn)用。這項(xiàng)技術(shù)在采用過(guò)程中,常常對(duì)曲面的模具進(jìn)行加工,且很多模具的輪廓并不清晰,甚至外形比較復(fù)雜。所以,銑削的方式非常適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模具生產(chǎn)。在電火花形成加工的過(guò)程中,可以充分采用壓鑄模和注塑模的加工。如今,數(shù)據(jù)加工技術(shù)發(fā)展非??欤>咧圃熘幸步?jīng)常采用大型的銑削加工技術(shù)。
3.3數(shù)據(jù)電火花加工技術(shù)
通常情況下,加工中常常要采用快速成形技術(shù)。所以,數(shù)據(jù)電火花技術(shù)得到了廣泛運(yùn)用。這種加工技術(shù)需要較高的精度要求,而且編程比較復(fù)雜。但是,與特殊材料的模具和復(fù)雜形狀的模具相比,數(shù)據(jù)電火花技術(shù)對(duì)形狀要求較低。在不同的直壁模具加工過(guò)程中,一般使用線切割技術(shù)較多。在注塑模具和沖壓模具的設(shè)計(jì)制作中,也都需要采用電極。
4機(jī)械模具數(shù)據(jù)加工技術(shù)的發(fā)展方向
4.1精準(zhǔn)度高
在數(shù)控加工過(guò)程中,精準(zhǔn)度是一個(gè)重要的衡量因素。在整個(gè)加工的流程中,要對(duì)數(shù)據(jù)加工的幾何精度進(jìn)行有效分析,從而提高加工精度,防止各類誤差的產(chǎn)生,且應(yīng)該運(yùn)用閉環(huán)補(bǔ)償技術(shù),在一定程度上提高機(jī)械模具數(shù)據(jù)加工的精度。
4.2具有良好的柔性
通過(guò)分析不同數(shù)控加工技術(shù),柔性化的加工方式成為必然。模具加工過(guò)程中,加工對(duì)象發(fā)生變化后,整個(gè)技術(shù)流程也應(yīng)該發(fā)生變化,而數(shù)控機(jī)床也應(yīng)該可以適應(yīng)加工對(duì)象發(fā)生的變化。在數(shù)據(jù)系統(tǒng)和整個(gè)機(jī)床系統(tǒng)中,應(yīng)該實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不同的零部件的加工。在數(shù)控加工過(guò)程中,應(yīng)該借助開放式系統(tǒng)。所以,數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)良好的兼容性,并且具有通用性特征。用戶可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù),可以在不同環(huán)境下更好的體驗(yàn),還能調(diào)整整個(gè)系統(tǒng),從而使系統(tǒng)更加符合加工環(huán)境。如今,我國(guó)適應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)比較死板,不能進(jìn)行柔性化設(shè)計(jì),不能融合各項(xiàng)技術(shù)使用,在模具加工中還不夠靈活。
4.3完善數(shù)據(jù)加工的高效化
在進(jìn)行數(shù)控加工過(guò)程中,應(yīng)該實(shí)現(xiàn)高效的切削方式,以防止機(jī)床在切削過(guò)程中發(fā)生劇烈振動(dòng),且可以完善排屑效果,防止各類部件加工中出現(xiàn)變形,使模具表面加工的精度更高。數(shù)據(jù)加工要提高加工效率,還應(yīng)該進(jìn)行精加工。
4.4智能化的加工
在未來(lái)的模具加工過(guò)程中,各類智能化的加工方式會(huì)出現(xiàn)。這些加工實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化,可以減少人力資源的使用,可以保障加工效率,使各類設(shè)備使用更加簡(jiǎn)單。
5相關(guān)實(shí)例分析
以汽車的覆蓋件模具加工為例。第一,借助機(jī)械模具數(shù)控加工的方式實(shí)現(xiàn)型面加工,在完善模具的定位和加緊后,要對(duì)工件做試加工處理,對(duì)毛坯的各個(gè)加工部位進(jìn)行檢測(cè),分析余量的切削是否均勻。在對(duì)型面進(jìn)行加工過(guò)程中,要分析覆蓋件的本身特征。由于很多汽車的覆蓋件體積非常大,而且都是鑄件制作,常常出現(xiàn)表面加工不均勻的問(wèn)題,容易導(dǎo)致機(jī)床的振動(dòng)問(wèn)題。所以,在對(duì)型面進(jìn)行加工過(guò)程中,應(yīng)該通過(guò)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)粗加工道具的利用情況進(jìn)行分析,然后在型面上采用由遠(yuǎn)及近的進(jìn)刀方式,以確定加工余量,確保加工速度的平均。第二,在模具型面粗加工過(guò)程中,應(yīng)該通過(guò)實(shí)際情況的分析,對(duì)模具的型面毛坯進(jìn)行粗加工。粗加工的主要的目的在于將大量毛皮去除,確保在后續(xù)精加工中提高效率,確保模具表面的質(zhì)量合理,使機(jī)床在加工過(guò)程中平穩(wěn),防止切削方向發(fā)生變化。粗加工的量非常大,所以要提高粗加工的效率。在加工過(guò)程中,要對(duì)淺平面區(qū)進(jìn)行分析,然后選擇進(jìn)刀的路徑。第三,在粗清角加的過(guò)程中,將毛坯角落中刀具不能加工的部分進(jìn)行加工,使加工的余量保持均勻。
6結(jié)語(yǔ)
機(jī)械模具加工中,應(yīng)該合理運(yùn)用數(shù)控加工技術(shù),完善企業(yè)模具加工效果,提高加工效率,防止模具加工中的材料浪費(fèi),節(jié)約模具加工成本,使模具加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)步提升。隨著我國(guó)機(jī)械加工制造業(yè)的不斷完善,模具加工方式也發(fā)生了變化。所以,模具加工應(yīng)該朝著精加工方向發(fā)展,提高模具加工效率,借助數(shù)控加工技術(shù),完善加工效果。
作者:沈宇辰 單位:江蘇省淮陰商業(yè)學(xué)校
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