提高模具加工能力亟需深度挖掘數控加工設備的性能
2013-5-8 來源：一汽模具製（zhì）造有限公（gōng）司 作者：技術總監 李悅
目前國內主流汽車模具企（qǐ）業在主要加工硬（yìng）件上與（yǔ）國際水平的差（chà）距（jù）正在快速縮小，主要體現在近年來，國內汽車模具企（qǐ）業大量地購置先進的數控（kòng）設備，其中包括三軸至（zhì）五（wǔ）軸的高速加工（gōng）機床、大型龍門數控加工中（zhōng）心、先進的大型測量和調試設備及多軸數控激光切割機等（děng），使國內企業生產汽車覆蓋（gài）件模具（jù）的（de）水平和能力大大提高，甚至有部分企業已經達到世界（jiè）先進同步水平。
在數控加工方麵，以一汽模具（jù）公司為例，目前針對汽（qì）車（chē）模具的先進加工裝備大部分是從國外引進的（de）。如從（cóng）意大利RAMBAUDI、JOBS公司引進的兩（liǎng）台龍門式高速五軸聯動加工中心，工作台麵達到2500mm*5000mm，最高主軸轉速達到20 500轉，配備強力銑、高速（sù）銑可快換主軸頭；從新日（rì）本工機引進的十（shí）餘台大型SNK數控銑加（jiā）工集群，全部配有刀庫，根據功能分布配備高速銑（xǐ）頭、強力銑頭、萬能擺角（jiǎo）銑頭、30°擺角銑頭、90°側軸銑（xǐ）頭等，可通過加工程序控製實現自動換頭、自動換刀等功能，部分模具已完全實現無（wú）人值守的全自動數控加工。對於大型模具，目前無論（lùn）是模具三維型麵，還是模具結構台麵，甚至是鑽孔攻絲，全部采用程序化數控加工。同時配備十餘台小型數（shù）控加工中心（xīn），主要用於小型零部件的加（jiā）工。這些先進數控加工設備在功能應用及加工效率方麵還有較大的提升空間：
1.先（xiān）進數控設備（bèi）高級功能的開發（fā）應（yīng）用
我（wǒ）們（men）擁有（yǒu）五軸聯動數（shù）控設備已有十餘年，但很少真（zhēn）正采用五軸聯（lián）動方式進行數控加工。一方麵是可用五軸聯動數控加工的模（mó）具工件比較少（shǎo）；再者由於模具單件生產的特點，五軸聯動對（duì）於加工安全方麵（miàn）要求很高，五軸編程相對困難；更主（zhǔ）要是五軸聯動編程加工經驗少，缺少熟練（liàn）進行五軸聯動編程的技術人員。國外很多先（xiān）進模具公司采用平底刀（dāo）五軸聯動加工諸如頂（dǐng）蓋類模具，數控精加工效率可提升數（shù）倍以（yǐ）上；全鋁CUBBING檢具大量采用五軸聯動的加工方式，確保零件精度等（děng）。對應（yīng）高速加工（gōng）開發的如（rú）NURBS加工方式，雖然機床有相應功（gōng）能，卻因缺乏相應的後置處理編程手段，幾乎從來都（dōu）沒有應用過。
2.多品（pǐn）種數控控製係統同時存在，影響加工效率（lǜ）
我們應用數控（kòng）加工技術已曆時20餘年，這些數（shù）控機床也是多批次采購形成目前規模。其數控核心控製係統也多種多樣。就像我們公司（sī）就（jiù）同時存在FANUC、FIDIA、西門子等控製係統，即便是相（xiàng）同的如FANUC係統也（yě）存在多（duō）版本的（de）差異。這樣一方麵增大了加工管理的難度，影響編程加工效率，同時由於代碼不統一，影響加工質量。例如數控中經常使用的圓弧插補、固（gù）定循環等指令各（gè）種控製係統的代碼相差甚遠，很多廠家的應對措（cuò）施要麽是同一程序輸出多（duō）個版本後置，要麽就是完全取（qǔ）消圓弧插補等指令，采用直線插補替代，這就（jiù）嚴重影響了加工效率及加工（gōng）質量。
在檢測設備配置方麵也是種類繁多，我們擁（yōng）有多台大型龍門三座標測量機（COORD3)、挪威產邁卓諾激光（guāng）筆、便攜式（shì）關節（jiē）臂測量機、ATOS白光掃描（miáo）儀等設備，這些設備在檢測模具、衝壓零件（jiàn）不同的製造階（jiē）段甚至不同的部位都（dōu）各有（yǒu）特點。如龍門（mén）三座標適合檢測有高精度要求的孔、麵等特征，白光掃描儀適合檢測三維型（xíng）麵，激光筆適合（hé）夾具類調整、檢（jiǎn）測同時進行的工（gōng）件，這些設備的使用（yòng）往（wǎng）往（wǎng）需要結合互補（bǔ）。需要注意的是，由於大（dà）型衝壓模具自重就有（yǒu）近20噸，選擇三坐標測量機時千萬注意工作（zuò）台的剛（gāng）性，尤其是盡量避免采用可移動工作台的形式。
“工欲善其事，必先利其器”。總之，基（jī）於大型汽車模具精密、複雜、單件生產的特點，製造此類模（mó）具勢必（bì）大量采用先進的加工、測（cè）量設備。引進這些設備的同時必須同時促進係列製造工（gōng）藝、製造流程等方麵的改變與升級。通過（guò）優化加工工藝路線，針對（duì）影響模具加（jiā）工效率、加工質量等方麵的諸多問題進（jìn）行深（shēn）入研究，不斷提升我們的模具製造水（shuǐ）平。
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