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基於（yú）數控軟件技術在模具加工中存在的問題及解決方案

2017-11-16 來源：武漢（hàn）船舶職業（yè）技術學院機械工程係作（zuò）者：田甜

摘要（yào）:隨著數控加工技術軟件在模具製（zhì）造中的廣泛應用,本文（wén）以數控加工軟件實質為基礎,從設計、工藝、加工、檢測四個方麵進行（háng）分析（xī）,得出CAD/CAM一體化難以實現、工藝文件不完善、數字化程度不高所帶來的人為因素較多、檢測不到位等問題,並給出解決方案,以提高數控加工的質量（liàng）、效率。但是（shì）,在（zài）實踐生產中（zhōng）,數控加工在模（mó）具製造中逐（zhú）漸暴（bào）露出一些問題,這將嚴重影響製件的尺寸、精度等重要（yào）質量因素,本文就這些存在的問題進行淺析。

關鍵詞:數控加（jiā）工問題解決方案

隨著具有空間曲麵的零件比例越來越大（dà）,製件結構日趨複雜,這對模具的結構設計、製造與生產都提出（chū）了更高的要（yào）求。數控加工的高效、高質以及所加工材料種類多的優點,使其應用（yòng）越來越廣泛。由於數（shù）控切削能加工出（chū）形狀結構複雜且精度要求高的零件,很多企業都大批量引進數控機床設備,以及（jí）數控加工技術（shù）迅速成熟,為數控加工（gōng）技術的推廣應用奠定了基石[1]。根據模具特點,設計加工參數與加工工藝（yì）,設置刀具路徑,通過數控機床識（shí）別加工代碼,完成自動化加工過程[2]。但是,在實踐生產中,數（shù）控加工在（zài）模具製（zhì）造中逐漸暴露出一些問（wèn）題,這將嚴重影響製件的尺寸、精度等重要質量因（yīn）素,本文就這些存在的問題進行淺（qiǎn）析。

1 、數控加工軟件的實質

通過了解數控加工的實質,分析問題的產（chǎn）生源頭。目前數控編（biān）程方（fāng）法主要有手工編程和自動編（biān）程（chéng）兩種。由於（yú）現在所設計的圖形都比較複（fù）雜,多采用自動（dòng）編（biān）程。自動編程又分為APT語言自（zì）動編程和圖形交互自動編程兩種。其實,數（shù）控編程的一般過程包括刀具選（xuǎn）擇、刀具與零件表麵相對運（yùn）動的定義、切削加工參（cān）數（shù）的確定（dìng）、走刀軌跡的生成、加工中的仿真顯示、程序驗證、後置（zhì）處（chù）理等。相比經計算機的APT語言編程係統編譯產生的加工程（chéng）序,圖（tú）形交互自動編（biān）程（chéng）可以在零件設計階段采用CAD/ CAM集成係（xì）統（tǒng）進行定義、顯示和修改,最終得到零件的幾何模型,能直接在屏幕菜單及命令驅動等圖形交互（hù）方式下完成,具有形象、直觀、高效、便於檢查等優點,已成為目前國內外普遍（biàn）采用的數控編程方法[3]。

2 、存在問題及解決方案

2.1 設計方麵

計算機技術的高速發展,促使CAD/CAM/CAE軟件的誕生,在（zài）模具工業中得到（dào）廣泛應用。在（zài）設計方麵,美國Autodesk公司開發的專業（yè）AutoCAD軟件,可以快速方便地繪製二維圖形;美（měi）國（guó）參數科技公司(PTC)開發的Pro/E軟件,通過實體、曲（qǔ）麵（miàn）的造型,進行三維圖形的（de）設計。而（ér）在整個模具製造中（zhōng）,會出現CAD/CAM一體化困難的問（wèn）題。因此（cǐ）目前設計方麵所麵臨的問題就是:3D模（mó）型轉換（huàn）成2D圖形的過程可以實現自動化,但2D生（shēng）成3D的可逆向轉（zhuǎn）換則出現問題,需要人為頻繁操作與檢查控製。

由於傳統的工藝文件（jiàn）隻能指導下一步的加（jiā）工方法和（hé）檢驗方法,會需要更多（duō）的人為控製過程,勢（shì）必會影（yǐng）響零件質量。數控加工的工（gōng）藝文件包（bāo）含工件（jiàn）坐標係建（jiàn）立、明確加工取數與對（duì）刀方式,補償方（fāng）式、NC程序生成與仿真、對加工過程中的（de）風險管控以及建立統一規範的（de）現代工藝（yì）數據庫等內容。因此（cǐ）工藝方麵（miàn）的問題就是（shì）:工藝文（wén）件不完善。為此（cǐ）,工（gōng）藝數據庫要進行規範性建設。通過（guò）工藝知識的長期（qī）積累, 形成標準工藝庫（kù）。根據（jù）公司（sī）產品特（tè）點,結合成熟的工藝庫文件可將刀具,機床,材料,加工等參數融合成數據庫係統,實（shí）現自動化操作,準確並高效。在條件允許的情況下,可以自主（zhǔ）開發特有的（de）加工編程係統,將工藝（yì）數據庫參數化,不僅能夠有效的提高編程效率,同時也能夠（gòu）極大的降低錯誤（wù）率。

2.3 加工方麵

隨著工業設計CAD軟件的興起,製造領域（yù）的CAM軟件也得到了前所未（wèi）有（yǒu）的發展,各種三維CAD/CAM軟件應運而生,且各具（jù）特色。美國CNC SoftWare INC公司開發了一種基於PC機平（píng）台的Mastercam加工軟件。這種軟件具有強大的程序後處理功能,集造型加工仿真模擬和數（shù）控編程等功能於一身, 能（néng）夠支持IGES、STEP等數據格式的無縫對接,使工（gōng）程技術人（rén）員設計的複雜產品零件更容易實現,具有很強的數控加工能力［4］是,Mastercam的設計功（gōng）能相對比較薄弱,造型麻煩（fán）。若將AutoCAD與MasterCAM 結合使用,前者（zhě）發揮其強大的設計功（gōng）能,後者（zhě）發揮其卓越的數控加工功能（néng）,可以提（tí）高設計效率、縮短設計周期。Pro/E設計軟（ruǎn）件則利用其軟件自帶的模具功能模塊,進行模具結構設（shè）計、塑性分析和NC加（jiā）工等工作,完成從設計到製造的整個過程。這些技術的應用能夠有效的提高模具設計與製造水平、縮短了模具設計與製造周期（qī）。

2.4 檢測方麵

傳（chuán）統的檢測一般是（shì）加工過程暫停等待,用常規檢測工具測量產品尺寸,加工完成後進行終檢（jiǎn）。如此一來（lái）,在檢測方麵就會出現問題:大（dà）型工件長時間停機（jī）等待（dài）浪費時間,複雜工件無法常規（guī）測量,產（chǎn）品（pǐn）終檢後（hòu）尺寸有偏差（chà）重新上機加（jiā）大製造成本。為此,采用數字化接觸式檢測（cè）、非接觸式檢測、在線檢測和線下檢（jiǎn）測來及時控製誤差,糾正錯誤。

3 、結語

隨著數控加工應用的不斷擴大,其在模具製造中的問題也日益凸顯,為（wéi）保證產品質量和提高數控加工（gōng）的效率,從圖形設計、工藝規（guī）程、加工程序到製品檢測都要做（zuò）精做細。特別對複雜零件的數控程序編製, 設置（zhì）好工藝（yì）參數後能自動（dòng）生成數控代碼,可大大（dà）提高程序的正確性和安全性,縮短編程（chéng）人員的編（biān）程時間, 降低生產成本, 提高工作效率。

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