【技術(shù)文檔】模具數(shù)控加工質(zhì)量的主要影響因素探討
模具數(shù)控加工質(zhì)量的主要影響因素探討
隨著我國工業(yè)化水平的不斷提高，現(xiàn)代模具事業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)模具數(shù)控加工質(zhì)量和水平也提出了更高的要求，模具數(shù)控加工作為機(jī)械加工制造業(yè)的重要組成環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的好壞直接影響了加工制造業(yè)水平的高低，因此如何有效地利用影響因素提高模具數(shù)控加工的質(zhì)量已經(jīng)成為我國模具加工事業(yè)發(fā)展亟待解決的突出問題。由此可見，只有清楚地掌握模具數(shù)控加工質(zhì)量的主要影響因素，才能提高整個(gè)模具數(shù)控加工的整體質(zhì)量和水平。
數(shù)控加工技術(shù)涉及兩個(gè)方面的應(yīng)用，即數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)。這兩個(gè)技術(shù)在模具的制造過程中相互配合，發(fā)揮著各自的作用。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控加工的硬件基礎(chǔ)，可以提高模具生產(chǎn)的效率和精度。數(shù)控編程是實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)。在模具的加工生產(chǎn)中，為了更有效地實(shí)現(xiàn)零件加工的質(zhì)量，最大限度地發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的性能，人們一直在追求數(shù)控加工技術(shù)的高速高效發(fā)展。在模具制造的生產(chǎn)過程中，為了適應(yīng)模具的多樣化生產(chǎn)，數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)朝以下三個(gè)方向發(fā)展：
1).改進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)
隨著技術(shù)的不斷革新，數(shù)控加工技術(shù)的不斷發(fā)展，很多模具生產(chǎn)上的難題迎刃而解。例如，對(duì)于比較復(fù)雜的曲面模具的制造生產(chǎn)，可以采用數(shù)控銑加工和數(shù)控電火花線切割加工相結(jié)合的方法，保證模具加工的順利完成。
2).選擇合適的數(shù)控機(jī)床
在模具加工之前，要合理地對(duì)要進(jìn)行加工的模具進(jìn)行分類，然后再選擇合適的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，才能按照生產(chǎn)的要求降低生產(chǎn)成本，達(dá)到最有效的生產(chǎn)。
3).優(yōu)化加工程序
編程技術(shù)主要與三個(gè)因素有關(guān)，分別是加工的質(zhì)量、時(shí)間和程序方面的內(nèi)容。在模具的制造中，運(yùn)用編程技術(shù)來減少加工過程中的時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)高速的生產(chǎn)。
1、 目前我國模具數(shù)控加工質(zhì)量的主要影響因素
目前我國模具數(shù)控加工質(zhì)量受到多方面因素的影響，主要包括機(jī)床和裝夾因素、加工刀具因素、加工技術(shù)因素等，下面對(duì)其主要影響因素進(jìn)行系統(tǒng)化分析如下：
1.1 機(jī)床和裝夾因素
模具數(shù)控加工機(jī)床是確保加工精確度的場(chǎng)所,是區(qū)分零件生產(chǎn)的有效設(shè)備，同時(shí)也是影響模具數(shù)控加工質(zhì)量的重要因素，裝夾則是模具數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)，起到固定的作用，利用裝夾固定模具的位置，確定模具固定情景的作用。如果機(jī)床和裝夾工作處理不好，則會(huì)降低模具數(shù)控加工的整體質(zhì)量，降低模具加工的安全性，浪費(fèi)不必要的資源，降低了模具加工的整體質(zhì)量和水平。
1.2 加工刀具因素
刀具直接參與模具的制作過程，因此選擇好的刀具十分關(guān)鍵，一旦選擇模具加工刀具不過關(guān)，最直接的危害就是模具數(shù)據(jù)加工工作無法正確運(yùn)行，導(dǎo)致模具切割的位置不合理、切割的速度較緩慢，影響了模具數(shù)據(jù)加工質(zhì)量的穩(wěn)定性和安全性。目前最普遍的刀具材料就是硬質(zhì)合金，它與傳統(tǒng)的刀具材料相比，具有韌性強(qiáng)、硬度高、速度快、準(zhǔn)確率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此只有選擇質(zhì)地優(yōu)良的加工刀具才能提高模具數(shù)控加工的質(zhì)量，滿足人們的需求。
1.3 加工技術(shù)因素
加工技術(shù)因素影響模具數(shù)控加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，傳統(tǒng)的加工技術(shù)操作比較簡(jiǎn)單，但是準(zhǔn)確率較低，這會(huì)危害模具數(shù)控加工的整體質(zhì)量，生產(chǎn)的模具不合格、達(dá)不到國家的制定標(biāo)準(zhǔn)，其不僅會(huì)增加模具數(shù)控加工技術(shù)的復(fù)雜性，同時(shí)一次一次的不合格加工，還會(huì)導(dǎo)致大量的資源浪費(fèi)。
2 、利用模具數(shù)控影響因素提高加工質(zhì)量的有效策略
模具數(shù)控加工應(yīng)該先明確研究設(shè)計(jì)的方案目標(biāo)，根據(jù)設(shè)計(jì)的總體要求進(jìn)行分析和探究，利用新型軟件繪制出或計(jì)算出模具數(shù)據(jù)加工的形態(tài)，然后根據(jù)模具導(dǎo)向進(jìn)行設(shè)計(jì)，在整個(gè)模具數(shù)控加工的過程中，要采取輔助工具，對(duì)整個(gè)模具進(jìn)行加工和制作，實(shí)現(xiàn)模具的生產(chǎn)和加工。隨著我國模具數(shù)控加工水平的不斷提高，模具加工設(shè)計(jì)人員還可以提高模具的復(fù)雜性和準(zhǔn)確性，制定科學(xué)合理的方案，從而完成一個(gè)完整的模具，具體操作方法如下：
2.1 合理選擇機(jī)床和裝夾設(shè)備
選擇合理的機(jī)床和裝夾設(shè)備能夠滿足高速度高精度的加工技術(shù)需求，提高模具數(shù)控加工的質(zhì)量和速度;同時(shí)還需要縮短模具加工的周期，提高模具的裝夾效率，完成裝夾和機(jī)床后期的維護(hù)和修理。選擇機(jī)床和裝夾設(shè)備具體分為三個(gè)步驟：首先，要決定工件的具體定位基準(zhǔn)面，根據(jù)定位選擇要尺寸大小適合的機(jī)床和裝夾設(shè)備;其次，在選擇的過程中還要結(jié)合夾具的具體位置定位元件;最后，在確定機(jī)床和裝夾設(shè)備后要先進(jìn)行檢測(cè)，只有檢測(cè)通過后進(jìn)行裝夾工作。
2.2 科學(xué)的選擇刀具設(shè)備
現(xiàn)階段，模具數(shù)控加工主要使用刀具主要有HSK刀具和BT刀具兩種類型，刀具的錐柄接口的比例為24：7，使用傳統(tǒng)的刀柄連接方式并不能有效地提高效率，只有將機(jī)床和刀具相結(jié)合，才能在高速離心力下增強(qiáng)錐面的配合效率，提高模具數(shù)控加工的水平和質(zhì)量，一般而言主軸的旋轉(zhuǎn)速度為16000 r/min，然后將HSK刀具進(jìn)行定位，將機(jī)床與其相結(jié)合，這樣既能減少加工的程度，還能與機(jī)床緊密結(jié)合，提高效率。刀具主要分為硬質(zhì)合金刀、鋒鋼刀具、球頭刀、鉸刀、鏜刀集中類型，一般情況下會(huì)選擇大直徑的刀具進(jìn)行模具數(shù)控加工，這樣能夠節(jié)約和降低模具數(shù)控加工的成本，而且在加工的過程中，尤其是精加工的模具上，內(nèi)部輪廓的直徑要大于整個(gè)刀具的直徑，只有這樣才能不顯示出模具切割的痕跡，提高模具數(shù)控加工的質(zhì)量 。
2.3 制定完整的模具數(shù)控加工方案
主要分為以下幾個(gè)步驟：
(1)模具數(shù)控機(jī)床的選擇;
(2)模具加工方法的選擇;
(3)確定模具加工零件、選擇裝夾的模具工具;
(4)選擇合理的模具加工方
(5)檢測(cè)模具數(shù)據(jù)加工方法;
(6)選擇合理的刀具進(jìn)行加工;
(7)進(jìn)行數(shù)據(jù)加工排序和定義加工;
(8)進(jìn)行軟件編程、設(shè)計(jì)操作菜單。
制定完整的模具數(shù)據(jù)加工方案，不僅能夠?qū)φ麄€(gè)模具數(shù)據(jù)加工進(jìn)行全程的監(jiān)控，將模具數(shù)據(jù)加工質(zhì)量提高。模具數(shù)控加工者也需要與時(shí)俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上實(shí)踐，從而制定出一整套科學(xué)合理的模具數(shù)控加工方案，提高模具數(shù)據(jù)加工的質(zhì)量和水平。
2.4 使用新型CAM軟件
隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，使用新型CAM軟件，例如：UNIG和CIMI軟件等，都是很好的模具加工軟件，主要是在模具數(shù)控加工編程、車間加工編程、電火花編程等方面得到了廣泛的應(yīng)用。CIMI軟件可以加入螺旋加工工具，減少相鄰的刀具之間的方面和速度，從而利用軟件的新型系統(tǒng)，提高刀具的使用壽命，更好地保護(hù)軟件設(shè)備和保護(hù)作用。優(yōu)秀的軟件不僅是一種工具，更是一種新型模具數(shù)據(jù)加工方法，可以不斷提高模具數(shù)據(jù)加工的質(zhì)量。
2.5 提高模具數(shù)控加工人員的素質(zhì)
良好的模具數(shù)控加工人員素質(zhì)直接關(guān)系到整個(gè)模具數(shù)控加工的整體質(zhì)量和水平，要想提高模具數(shù)控加工人員的整體素質(zhì)和專業(yè)化水平需要從以下兩個(gè)方面人手：一方面，模具數(shù)控加工人員自身應(yīng)該準(zhǔn)備思想觀念，努力學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)和方法，提高自身責(zé)任意識(shí);另一方面，數(shù)控模具加工企業(yè)應(yīng)該組織對(duì)員工進(jìn)行二次培訓(xùn)，聘請(qǐng)國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行講解和教育，進(jìn)一步增強(qiáng)模具數(shù)控加工人員的實(shí)際操作能力 。提高模具數(shù)控加工人員的素質(zhì)和專業(yè)化水平十分重要，良好的道德修養(yǎng)，不僅能夠使模具數(shù)據(jù)加工管理人員具有崗位責(zé)任感和主人翁地位，而且還可以促進(jìn)模具企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化。
綜上所述，不斷對(duì)模具加工技術(shù)和方法進(jìn)行改革，提高模具數(shù)控加工的質(zhì)量和水平，使用新型CAM軟件設(shè)備，提高模具數(shù)控加工人員的素質(zhì)，才能促進(jìn)我國模具數(shù)控加工事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
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