計算機輔助工藝設計在模具數控加工中的應用

鄭英明

（江西新能源科技職業學院，江西 新余 338004）

1 模具粗加工工藝參數選擇

在對機車覆蓋件的加工過程中，由于機車中的覆蓋件的空間結構比較復雜，使得覆蓋件的結構規律不容易被掌握，也就增加了模具工藝參數的計算難度。因此，在對模具加工方案的選擇時，要先將模具參數以及加工資源等相關的參數輸入到計算機主導控制平臺中，創建出一個強大的零件加工及工藝數據庫，進而能夠讓加工人員獲得被加工零件的所有信息，從臨建的尺寸到零件的參數與數量等，之后再對零件加工進行編碼控制，對加工零件進行控制的編碼大多采用數控機床控制平臺發出指令動作。模具數控加工圖片如圖1所示。

圖1 模具數控加工

2 模具粗加工走刀方式選擇

（1）利用計算機輔助工藝生成粗銳刀位軌跡。在使用計算機輔助工藝設計對模具粗加工走刀方式的選擇過程中，要先對機械模具的模型進行降維處理。將原有的三維模具模型處理成為一個二維模型，并在此基礎上得出相應的2D軌跡，在整個過程中，對生成的2D模型進行處理，形成相交面，并將此相交面的交線使用參數曲線進行表示，進而以其為標準生成2D刀位。

（2）走刀方式對刀位軌跡的影響。在模具數控加工的過程的某一個特定的區域中，在零件的加工參數相同的情況下對刀具和刀位的選擇就先的非常重要，走刀方式的不同，形成的刀位軌跡也自然有所差別。因此，需要借助計算機輔助工藝設計來選擇恰當的走刀方式。

（3）計算機輔助工藝設計在模具數控加工中對刀具直徑的選擇。在對模具數控的粗加工及半精加工的過程中，選擇刀具直徑時，應該重點考慮加工工藝確定的每個位置加工所需要的刀工部署，以及刀具的直徑和兩工步之間的搭刀量。當刀具的凹邊界在夾角α在0°~180°之間時，需要在對最大刀具直徑進行考慮的基礎上對粗加工刀具的最大直徑進行確定。粗銑工刀具的最大直徑的計算公式為：

當模具數控加工過程中的粗銑刀選擇的比較大時，就會存在材料未能夠完全被清除的可能性，凸邊界時，邊界夾角為180°或者在180°以上時，此時的刀具直徑不會受到限制，這時，就要根據模具的加工情況以及刀具庫的基本情況選擇相應的刀具直徑。

（4）模具精加工參數選擇中對計算機輔助工藝設計的應用。在模具數控加工生產的過程中，模具加工的對象基本上都是半成品，選擇相應的加工工藝對成品的質量造成了十分嚴重的影響。在對模具進行曲面加工的過程中，對加工的精準性進行判斷和干預也是加工過程中一個十分重要的影響因素。這就要求在進行模具零件的零件的精加工的過程中，注重零件的加工效率比較關鍵。

（5）模具加工選擇走刀方式時對計算機輔助工藝設計的應用。在模具零件的精加工的過程中，生成參數空間的軌跡方法是刀位軌跡方法生成的基礎，它能夠根據參數曲面的相關參數來完成低刀位軌跡的計算，在此基礎上選擇相應的刀位。這種方法相對操作較為簡單，因此，在生產中得到了廣泛的應用。此外，走刀方式的不同也會造成不同的銑削狀態，也就降低了零件加工的整體質量，因此要針對零件的實際情況選擇相應的走刀方式。

3 計算機輔助工藝設計的實施

（1）計算機輔助工藝設計為模具數控加工提供信息分析平臺。在模具數控加工過程中，計算機輔助技術在其中的應用與實施發揮著重要的作用。模具加工中的零件的數據庫是將所有的零件加工的工藝知識以及零件加工的工序包含在內的，這些工作能夠為模具數控加工奠定一個強有力的計算基礎，數控系統能夠對各種零件精工的資源進行控制，這是零件加工過程中最為重要的一個環節，這個環節操作的優劣，對模具產品的整體質量起著一個強有力的影響作用。如某模具加工企業在數控加工中將計算機輔助工藝設計應用其中，實現了對零件加工各項資源的整合與控制，進而提高了加工效率，增加了企業的經濟效益。

（2）計算機輔助工藝中的方案設計。在模具數控的加工過程中，工藝是產品與加工之間的過渡環節，通過加工工藝能夠將加工過程轉化成有價值的產品。在傳統的加工工藝中，數控加工工藝包括工序設計和方案設計，方案設計在模具加工之前十分必要，計算機輔助工藝進行相應的方案設計后，才能開始對模具的加工。

（3）模具數控加工中的結構分析。在模具數控加工過程中，數控加工的主要依據就是對其結構進行分析。同時，結構分析還是計算機輔助工藝設計中的一個重要的組成部分。模具數控加工完成的相應的模型都是在結構分析的基礎上，以其數據信息作為根本依據的。將計算機輔助工藝設計應用在模具數控加工過程中，這樣既能夠有效提高零件制造的整體水平，又能夠在一定程度上提高加工產品的整體質量，進而增加加工企業的經濟效益。計算機輔助工藝設計在模具數控加工中應用，能夠有效提高加工供給的規范化、科學化和精準化程度。

4 結語

總而言之，計算機輔助工藝設計在模具數控加工中進行應用，能夠有效提高加工產品的質量和加工過程的工作效率。對特殊模具進行加工時，加工工藝的參數選擇能夠對加工的整體質量、加工成本以及加工的生產效率造成直接的影響。計算機輔助工藝設計技術為加工企業的進步與發展起到了強有力的推動作用，進而能夠為加工企業集成數據信息的收集打下堅實的基礎，促進加工企業的發展。