機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)研究

程亞坤 張夢波

【摘?要】模具機(jī)械是用來成型物品的工具，這種工具有各種零件構(gòu)成，不同的模具由不同的零件構(gòu)成。機(jī)械模具是機(jī)械加工制造最基本的專用工具，具有種類繁多、樣式復(fù)雜的特點(diǎn)。在加工制造行業(yè)中，大規(guī)模生產(chǎn)必須使用機(jī)械模具。機(jī)械模具作為生產(chǎn)、加工和制造的基礎(chǔ)，對質(zhì)量的要求較高，包括精度、抗壓強(qiáng)度等主要參數(shù)。因此，專業(yè)技術(shù)人員必須提升機(jī)械模具的科學(xué)研究水平，并根據(jù)市場的變化綜合考慮各種要求。數(shù)控加工技術(shù)完善了生產(chǎn)、加工和設(shè)計(jì)的智能化應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備可以執(zhí)行大量工作，提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)階段，數(shù)控加工制造技術(shù)已與機(jī)械模具加工制造深度融合并廣泛應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械模具;數(shù)控加工制造技術(shù)

引言

對于數(shù)控加工技術(shù)來說，具體指的就是以數(shù)字化系統(tǒng)對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)方面的操作，而從機(jī)械模具制造的角度進(jìn)行分析，現(xiàn)如今隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的快速提升，模具市場的發(fā)展前景也越來越廣闊，從而使磨具的更新?lián)Q代速度越來越快，但是模具生產(chǎn)廠家的數(shù)量卻十分有限，在這種情況下必須要進(jìn)一步提高數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用范圍，通過提高數(shù)控加工技術(shù)水平，進(jìn)一步提高機(jī)械模具制造和生產(chǎn)水平，從而促進(jìn)我國機(jī)械模具制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1機(jī)械模具制造中數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用的特性

首先是獨(dú)特性。不同機(jī)械模具在結(jié)構(gòu)方面存在著一定的差異，通常情況下模具的制造與生產(chǎn)均是一次生產(chǎn)出來的，基本上不會(huì)出現(xiàn)二次開模的情況，因此在機(jī)械模具的制造過程中，必須要嚴(yán)格把控?cái)?shù)控編程的精確性，這也是整個(gè)生產(chǎn)過程中非常關(guān)鍵的內(nèi)容。而對于一些工藝比較復(fù)雜或加工流程比較繁雜的模具，可以將自動(dòng)化機(jī)械編程軟件作為載體，再由技術(shù)人員對其加以調(diào)整，這樣一來就可以提高機(jī)械模具制造的質(zhì)量。其次是高精準(zhǔn)要求。機(jī)械模具的制造與加工，必須要達(dá)到高精準(zhǔn)的要求，全面控制加工過程中可能會(huì)出現(xiàn)的偏差，確保成型后的模具可以符合標(biāo)準(zhǔn)要求。通常情況下，機(jī)械模具的標(biāo)準(zhǔn)誤差應(yīng)控制在1/5～1/10的范圍內(nèi)，而在產(chǎn)品的結(jié)合位置，也要進(jìn)一步提高對精確度的要求，只要保證生產(chǎn)的模具可以達(dá)到精確度的標(biāo)準(zhǔn)，才可以確保新型產(chǎn)品的整體水平與質(zhì)量符合市場要求。

2機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)的應(yīng)用

2.1數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械加工設(shè)備

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用離不開機(jī)械，正是有了機(jī)械操作才能夠?qū)?shù)控的指令完成。在傳統(tǒng)生產(chǎn)中，機(jī)械相關(guān)設(shè)備容易受到環(huán)境、設(shè)計(jì)和磨損等因素的影響，從而降低機(jī)械是使用壽命。在這個(gè)過程中，一旦機(jī)械出現(xiàn)故障，就容易影響加工產(chǎn)品的整體質(zhì)量，使得企業(yè)遭受巨大的損失。而數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)能夠有效解決這一問題，保證機(jī)械在生產(chǎn)過程中安全性和高效性，避免由于機(jī)械故障造成的重大損失。且數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)技術(shù)中出現(xiàn)故障的可能性比較小，這也在一定程度上保證了企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。在數(shù)控技術(shù)下，一旦機(jī)械發(fā)生故障，該故障就會(huì)通過代碼的形式直接反饋到數(shù)控操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障的有效診斷和維修。對于一些小故障，系統(tǒng)還能夠進(jìn)行自我修復(fù)。這樣既避免了人力的麻煩，又節(jié)省了時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。此外，在生產(chǎn)過程中，編程設(shè)計(jì)人員可以將編制的程序提前置入數(shù)控系統(tǒng)中，這樣可以有效根據(jù)生產(chǎn)需要，及時(shí)調(diào)整相關(guān)操作，實(shí)現(xiàn)企業(yè)高效化生產(chǎn)。

2.2利用數(shù)控加工技術(shù)完成機(jī)械模具的數(shù)控編程

將數(shù)控加工技術(shù)完全運(yùn)用到機(jī)械模具制造過程離不開科學(xué)的編碼程序，而且機(jī)械模具制造的柔性特征直接增加了編程工作量，機(jī)械模具程序的科學(xué)合理性直接影響模具的使用效果。傳統(tǒng)模具使用的G代碼已經(jīng)不能滿足數(shù)控加工技術(shù)下復(fù)雜難言的刀具運(yùn)行路線，取而代之的是更具靈活性的CAM編程軟件，并且得到了廣泛的推廣使用。CAM相對傳統(tǒng)的編程軟件只能簡短的編程不同，能夠進(jìn)行較為復(fù)雜的人機(jī)交互，可以幫助人工提取模具制造過程中的不利因素，進(jìn)而提升模具制造效率;CAM將模具的幾何特征作為參考，借助電子信息化技術(shù)快速生成模具相應(yīng)編碼;將模具的材料特征與幾何參數(shù)等逐次輸入電腦，可形成相應(yīng)的要求列表，模具生產(chǎn)人員根據(jù)列表要求確定模具生產(chǎn)過程中使用的機(jī)床與刀具種類，進(jìn)而確定行刀路線等。進(jìn)行模具的工藝設(shè)計(jì)后，經(jīng)過軟件的自動(dòng)生成，然后，選擇相應(yīng)的工具與制作過程，降低了人工編碼可能發(fā)生失誤的可能性。

2.3優(yōu)化加工程序來提升機(jī)械模具制造質(zhì)量及效率

數(shù)控加工很突出的一個(gè)特點(diǎn)就是在保證模具精度與表面粗糙度的前提下，以最短的路線對模具進(jìn)行加工，通過減少空行程時(shí)間來提高模具的加工效率，這種加工方式不但能節(jié)省整體的模具制造時(shí)間，還能降低不必要的刀具損耗，更符合企業(yè)的利益所在。比如，在對模具編制加工程序時(shí)，會(huì)有一個(gè)“回零”操作，在執(zhí)行“回零”操作時(shí)，要注意前后兩刀之間的距離，要使其盡量短，為零最好，合理安排回零路線，滿足所有進(jìn)刀路線最短的要求。其他的如巧用起刀點(diǎn)、巧設(shè)換刀點(diǎn)、特殊進(jìn)給路線等都可以適當(dāng)?shù)乜s短進(jìn)給路線，通過這種方式來提升模具制造效率，數(shù)控加工技術(shù)其他的比如通過簡化數(shù)值計(jì)算來簡化加工程序、對重復(fù)的程序使用子程序等都可以適當(dāng)?shù)靥嵘＞呒庸ば逝c質(zhì)量，使模具加工程序得到優(yōu)化，促進(jìn)企業(yè)效益進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.4數(shù)控銑削加工技術(shù)

從傳統(tǒng)工藝的角度分析，在針對凹凸模具或曲面零件的加工過程中，仍然存在部分技術(shù)問題，因此相關(guān)人員針對這種現(xiàn)象展開全面且深入的探究。通過深入的研究，數(shù)控銑削加工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并廣泛應(yīng)用與凹凸模具與曲面零件的生產(chǎn)加工過程中。數(shù)控銑削加工技術(shù)不僅可以針對凹凸模具或曲面零件的生產(chǎn)加工，而且對部分外觀較為復(fù)雜的零部件也可進(jìn)行深度加工，尤其是零部件形狀輪廓的精細(xì)加工。

結(jié)語

我國的綜合實(shí)力和現(xiàn)代科技水平不斷提高，極大地促進(jìn)了我國工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)和機(jī)械制造領(lǐng)域的高速發(fā)展。在機(jī)械制造領(lǐng)域，數(shù)控加工技術(shù)可以極大地提高機(jī)械模具加工制造的產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。這就要求相關(guān)技術(shù)人員必須深化數(shù)控加工技術(shù)的科學(xué)研究，不斷提升技術(shù)水平，完善加工方式，最大程度地降低機(jī)械零件生產(chǎn)加工過程中出現(xiàn)的誤差頻率，提高機(jī)械零件生產(chǎn)加工的效率和精度。此外，在數(shù)控加工技術(shù)未來發(fā)展過程中，相關(guān)技術(shù)人員還需要密切結(jié)合數(shù)控加工的實(shí)際應(yīng)用情況，不斷推動(dòng)數(shù)控加工技術(shù)朝高效化、高精度、柔韌性以及智能化方向發(fā)展，以此來推動(dòng)我國機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔玲麗，劉超.我國機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)現(xiàn)狀及提升對策探討[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（01）：62-63.

[2]徐留明，毛雪.數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用探討[J].輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2020（01）：109-111.

[3]閆梅.在機(jī)械模具制造中數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用思考[J].科技資訊，2018，16（29）：83-84.

[4]李建廣，周亮，姚英學(xué).基于虛擬仿真的數(shù)控加工技術(shù)訓(xùn)練考評方法研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2018，35（12）：118-121.

（作者單位：河南工學(xué)院?材料科學(xué)與工程學(xué)院）