摘要:模(mó)具(jù)加工製造過程中, 對零件的精確度以及材料的質量有較高要(yào)求,尤其在模(mó)具批量生產(chǎn)條件下,更加需要嚴謹的工(gōng)藝流程與先進技術條件,來提升模具加(jiā)工的效率和精準度。現今(jīn),將數控技術與模具生產相(xiàng)結合,可以有效地解決模具批量生產難題。通過(guò)現代化、智能化的數控技術,極大的彌補了模(mó)具加工本身所具有的缺陷,通(tōng)過優化加工工藝和技術,提高工作效率和(hé)製造精確度,給模(mó)具生產帶來巨大的經濟效益。
關鍵詞:控(kòng)技術;模具製造;應用
0 、引言
數控加(jiā)工是集(jí)合計算機、通信、微(wēi)電子以及自動控製等技術,為一體(tǐ)的現代化生產加工技術,它的出現(xiàn)不僅提高了製造加工(gōng)業的生產效率,而且,還能(néng)通過先進的加(jiā)工技術提升零件加工的精確性,並且(qiě),可以憑借自動化的控製係統代(dài)替傳(chuán)統的人工作業,降低勞動強度的同(tóng)時,還能減少零件的生產成本,為企業提供更大的生產利潤。由此可見,數控機床在工業以及製造業中,有著非常重要的(de)作用,而能夠(gòu)使數控機床體(tǐ)現出這一核心作用的基礎,則(zé)是對整個加工過程(chéng)的工藝設計以及(jí)程序編製。在(zài)數控模具過程中,工藝設計以及程序編製主要是製定加(jiā)工工藝的規程(chéng)。數控模具工藝內容主要包括有:選擇並確定進行數控(kòng)加工的內容;對模具圖(tú)樣進(jìn)行工藝分析;數學處理模具(jù)的圖樣並且確定編程設(shè)定值;數控加(jiā)工工藝方案的確(què)定;選擇數控機床的類型;刀具、夾具、量具的選擇和設計;切削參數的確定;加工程序的編寫、校驗與修改等。
1 、數控模具(jù)技術的應用
數控模具技術,可以分為數控銑削加工(gōng)、數控電火花加工、數控磨削(xuē)加工以(yǐ)及數控車削加工等(děng)。其(qí)中數控裝置是整(zhěng)個技術的核(hé)心環節,現階段,大部分的數控機床都采用(yòng)微型計算(suàn)機控(kòng)製。由數控接收控製介質輸入的信息,經過處理與運算後(hòu),控製機床的每一個動作,而且,每一個加工方式都有具體的應用環境,例如:數控銑削加工技術就被廣泛應用於(yú)機械設備製造、模具加工等領域。它(tā)以普通銑削加工為基礎,同時結合數控機床的特點(diǎn),不但能完成普通銑削加工的全部內容,而且還能完成普通銑削(xuē)加工難以進行的加(jiā)工(gōng)工序。數(shù)控銑削加工設(shè)備主要由數(shù)控銑床和加工中(zhōng)心組成,可以對零件進行平麵輪廓(kuò)銑削(xuē)、曲麵輪廓銑削加工(gōng),還(hái)可以進行鑽、擴、絞等加工(gōng);數(shù)控電火花加工則主(zhǔ)要應用於模具型腔加工,在模具加工中應用最為廣泛。主要通(tōng)過電極放電腐蝕(shí)的原理,進行模(mó)具(jù)加工,常用的(de)電極為紫銅或者石墨。在模具生產過程中,應該根據模具的特(tè)點,選擇合理的加工方式,降低生產(chǎn)成本、提高(gāo)生產效率。對於旋轉類的模具,可以采用數控車(chē)削加工,對於(yú)微細複雜(zá)形狀、特殊(shū)材(cái)料的模具,可以采用數控電火花(huā)加工。對精度要求較高(gāo)的解析幾何曲麵,可以采用數控磨削加工。
此外,在模具加工(gōng)工藝環節上,還需要根據模具的特性選擇特殊的加工方式,采用數控車床(chuáng),隻要完成前期準備後,就可以進行(háng)加工。在模具成型之後,如果尺寸(cùn)無法符合設計要求,可以根據三維模型軟件,生成數控代碼,將成(chéng)形模具固定到數控機床上,進行精確地數(shù)控加工,從而使模具符合標準(zhǔn)要求(qiú)。數控車模具工藝,主要是利用數控機(jī)床控(kòng)製刀具,在工件上完成(chéng)一係列的切削、鑽孔工作。工序較為集中,大部分的(de)操作(zuò)都是在數控機(jī)床(chuáng)上進行的(de),因此,在工藝(yì)設計過程中,必須要根據模具的圖樣特征進行分析,判斷是否能夠在一台數控(kòng)機(jī)床上完成所有的加工工序,如果不能則應該根據模具需求,進行設計工作,以下就對數控模具技術的(de)具體應用,進行深入分析:
1.1 定(dìng)位基準分(fèn)析
模具定位基(jī)準,取決於零件本(běn)身的樣式(shì)以及加工特點。在進行工序設計時,必須要先判斷模具是外形加工還是內形加工,通常情況下(xià)在(zài)外形加工時,需要通過零件的內形(xíng)進行定位,而在加工內(nèi)形時,則需要根據模(mó)具的外形進行定位。例如:同軸度、圓度以及徑向跳動等。車床主軸的定位過(guò)程較為複雜,包括頂尖、錐堵、支承麵等作為定位基準,並且所用的(de)基準都需要在該工序前完成。數控模具各個工序的定位基準選擇如下表1 所示:
1.2 數控加工工序劃分
通(tōng)常,數控加工工序的劃分,可(kě)以根據模具粗、精加(jiā)工方式,以(yǐ)及刀具種類進行劃分。其中對(duì)模具的加工精度、剛度(dù)以及(jí)加工變形量(liàng)大小具(jù)有特定要求(qiú)時,需要分(fèn)別(bié)進行模具的粗(cū)加工以及精加工,例如:使用鑄件、鍛件或焊接件,作為模具加(jiā)工的毛皮材料時,應該先進行粗加工,然(rán)後在進行精加(jiā)工。加工順序對於模具的質量,有著非(fēi)常重要的影響,避免將模具某一部(bù)分全部加工完成後,才開始其他表麵的加工,這種方式會破壞已經完工模具表麵的(de)精度。在按照(zhào)所用刀(dāo)具劃分工(gōng)序時,應該提(tí)高刀具的使用效率,盡量減少換刀次數,這樣不僅能夠降(jiàng)低定位誤差對(duì)模具加工精度造成的影響,而且還能壓縮數控機床的空程時(shí)間。在(zài)具體操作過程中,可以對模具采用集(jí)中加工方式,即在進行加工時,對模具圖樣進行分析,選擇模具加工中使(shǐ)用的刀具(jù)以及各項工序的工作時(shí)間,充分利用刀具,然後更換新刀具,按照同樣的原理進行加工(gōng),能夠合理的提高工(gōng)作效率和(hé)生產能力。此外,在劃分工序時還(hái)需要綜合考慮(lǜ)模具加工的精度(dù)以及數控機床的工作效率。通常,一道加(jiā)工工序包含非常複雜的刀具,因此,為了能夠使模具加工的精度有所保證,需要(yào)對加工工序進行細分,以便於對複雜表麵的加(jiā)工過程進(jìn)行有效控製。對於一些需(xū)要進行(háng)銑削麵(miàn)以及鏜孔(kǒng)加工的模具,在設計工序上應該先考慮銑削麵的(de)加工(gōng),然(rán)後進行鏜孔,而且在工序轉換過程(chéng)中需要有一定的恢複時間,從(cóng)而能夠降低模具熱變形(xíng)對鏜孔精確度造成的影響。總之,在進行數控車模具工藝設計的過程中必須要根據模具的結構特點(diǎn)、精度(dù)要求、加工材料的類型等情況,進行綜合考慮。
1.3 數控刀具(jù)的選擇
在數控模具加工過(guò)程中,會使用到多種工具,例(lì)如切刀、銑刀、鉸刀、擴刀、鏜孔刀以及鑽頭等。其中常見的刀片形(xíng)狀為正型前角刀片以及負型前角片,前者(zhě)用於對內輪廓加工,小型機床加工,工藝係統剛性較差和工件結構形狀較複雜應(yīng)該優先選擇正型刀片;
後者主要對於外圓加工,金屬切除率高和加工條件較差時(shí)應該優先選擇(zé)負型前角刀片。表(biǎo)2 為數控零件加工中不同刀具的參數(shù)要求:
表2 不同刀具的參數要求
2 、數控模具技術的發展趨勢
伴隨著科技(jì)技術的不斷發展,未來數控模具技術將(jiāng)會得到快(kuài)速、科學的發展。以下就對(duì)數控模具技術的發展趨勢進行分析:
2.1 更(gèng)快的加工速度
數控技術使模具加工變成了自動控製的過程,通過數控機床(chuáng)將主(zhǔ)軸轉速以及分辨率等方麵,進行全麵優化,極大提高數控模具加工的生產效率和加工精度。例如:數控銑削加工的主軸轉(zhuǎn)速(sù)通常為15000r/min,通過提高主軸轉速可以帶動模具加工速(sù)率,正(zhèng)常情況下模具加工效率可以提升三倍左右。
2.2 更高的可靠性
數控模具技術的(de)可靠(kào)性,主要是由計算機控製係統決定的。現代數控機床(chuáng)采用了先進的模塊硬件結構(gòu),根(gēn)據用戶自身的需求,對數控機床的(de)控製功能進行組合。這些功能模塊的設計與製造,在標準化、通用化的指導原則下進行,極(jí)大的提升了數控機床的可靠性。
3 、結(jié)束語
綜上所述,科學技術和社(shè)會生產的不斷發展,對機械產品的精度要求越來越嚴格,同時,模具的表麵形狀(zhuàng)也越來越複(fù)雜,這無(wú)疑給產品生產加工提出了更高的要求,對生產設(shè)備也提(tí)出了(le)通用性和靈活性等方(fāng)麵的要求。尤其是對模具製造行業中,複雜模具應用越來越廣泛,使用普通(tōng)機床加工(gōng),不僅勞動強度(dù)大、生(shēng)產效率低,而且產品的精準度(dù)無法保證,因此,需要對模具生產加工進行不斷優化,提高加工效率和產品質量。本文對數控模具技(jì)術的應用進行研究(jiū)。首先分析出數控模具技術的基本概念(niàn)及特點,然後從模(mó)具加工過程中工藝特定(dìng)的分(fèn)析,並且對未來數控模具技術的發展方向進行了簡要探討,為日後數控模具加工(gōng)技術及其工藝優化提供更加科學、可靠的理論依據(jù)。
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