摘要:近年来,模具制造中开始广泛地应用数控加工技术。对比传统的模具制造方法和设备,数控加工技术的应用突破了很多局限性,拥有更为突出的优势,而且具有广阔的发展前景。作为行业工作人员,围绕数控加工技术在模具制造中的应用的相关问题做进一步分析及研究就显得更为重要。文章主要从模具数控加工的特点入手,分析了数控加工技术在模具制造中的具体应用,并提出提高数控加工技术在模具制造中应用的合理建议。
关键词:数控加工技术;模具制造;编程;计算机
一、引言
数控加工技术是一种通过数字化信息来自动化控制机械设备的新技术,它是在社会对产品越来越高的多样化和专业化要求潮流下产生的,分为数控机床和数控编程两个方面,最近几年越来越近频繁地运用于加工制造业中。数控加工技术具有自动化的特点,可以使模具生产实现对机械设备的自动化控制。对于我国来说,数控加工技术兴起的比较晚,但是发展的比较迅速,对于数控加工技术在模具制造中的应用这一问题的研究,我国相关的专家和学者已经对其进行了相应的分析,并给出了相应的建议和实施方案。
二、模具数控加工的特点
模具制造为单件生产,每一副模具都具有不同的结构特点,且生产制造过程中,几乎没有重复开模的机会,因而对数编程以及机床控制方面的要求比较高。在加工复杂的模具时,往往需要采用第三方机械软件进行自动编程而后有模具制造工艺人员进行修订。
模具的设计开发并非作为最终产品而出现,而是为新产品项目研发而服务的,因而在开发数量、开发时间等方面均不固定,制造随机性较强,因而模具设计制造人员应该具有较强的适应能力,并且需要具有丰富的实践经验。同时,对于模具型腔面的复杂加工来说,工艺要求加工腔型表面时必须达到足够的精度,尽量减少、最好能避免模具钳工修整和手工抛光工作。模具加工必须有较高的制造精度,因此,必须有效控制模具加工的误差,否则模具上的误差将在产品上放大。只有精度达到要求,才可以保证不溢料。
模具制造中包含着特殊的机械加工。一般来说,模具的内部结构较为复杂,无法对尖角、肋条等部位加工到位。另外,针对于某些特殊要求的产品,需要进行电火花加工,而电火花加工要用到电极,电极加工时需要设置放电间隙。通常采用纯铜或石墨作为模具电极,石墨具有易加工、电加工速度快、价格便宜的特点,但在数控加工时,石墨粉尘对机床的损害极大,要有专用的吸尘装置或者浸在液体中进行加工,需要用到专用数控石墨加工中心。
三、数控加工技术在模具制造中的具体应用
模具制造中对于数控加工技术的要求较高,应用数控加工可以起到提高加工精度、缩短制造周期、降低制造成本的作用,同时数控加工技术的广泛应用,给可以给模具制造带来革命性的变化。
1、数控车削加工
一般来说,数控车削加工多用于模具制造中轴类标准件,如各种杆类零件,包括顶尖,导柱等,同时也可以用于回转体模具的制造加工,如瓶体、盆类的注塑模具,轴类、盘类零件的锻模,冲压模具的冲头等。由于加工平面的限制,数控车床往往仅能用于模具中部分零件的加工。
2、计算机数控建模环节
该环节主要以客户的要求为根本出发点和落脚点,并将二维图纸转换为三维图纸,先使用UG软件对虚拟模具进行分模,之后由相关的编程人员根据数控机床的实际性能进行编程加工,也就是说将所编的程序转化格式类型,将其处理成数据机床能够自动识别和运行的程序,为开展后续工作奠定有效的基础。
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3、数控铣削加工
由于模具外部结构多为平面结构,同时多为凹凸型面以及曲面的加工,因而数控铣床的应用较多,采用数控铣床可以加工外形轮廓较为复杂或者带有曲面的模具。如电火花成形加工用电极、注塑模、压铸模等,也可以采用数控铣削加工。随着数控加工技术的不断发展,目前在模具制造中较为常用的是大型数铣加工中心。
4、模具的机械加工
在模具制造的整个工作环节中,最重要的环节就是应用数控加工技术,在整个环节中的重要内容就是选择合适的专用刀具来进行必要的粗加工和精加工,而且选择的刀具会直接影响到模具加工的质量、成本和效率。我们可以以常见的模具加工过程中的铣削加工为例,圆角立铣刀、球头刀、锥度铣刀、平端立铣刀等经常被用于铣削加工的过程中,而在实际加工的过程中,选择的刀具应一般以被加工模具的型面形状为主要的参考依据来选择道具,而且在进行精加工和粗加工环节所需要的刀具也是不一样的。此外,在刀具选择的过程中需要遵循由大到小、粗加工时尽可能的选择圆角立铣刀等,也只有这样做,才能在增加刀具使用寿命的同时,才能有效提高模具加工的质量。
5、数控电火花加工
数控电火花加工多用于快速成形加工,其加工精度较高,而且相对来说编程难度也较低,数控电火花额高于于微细复杂形状、特殊材料模具、塑料镶拼型腔及嵌件、带异形槽的模具的加工。线切割主要应用在各种直壁的模具加工,如冲压模具中的凹凸模,注塑模中的镶块、滑块,电火花加工用电极等。
四、提高数控加工技术在模具制造中应用的合理建议
1、对加工的模具进行分类,选择出最佳的制造方式
由于数控加工技术多种多样,在进行模具制造时,应以实现最大效益化为前提,选择合理的加工方式。因此,在进行模具制造之前,要对加工对象进行合理分类,根据具体情况选择最佳的制造方式。例如:有的模具带有曲面或者是外部形态较为复杂,可以采用以铣为主的加工形式,而对于旋转类的加工对象,则可以采用车的加工方式。在实际加工的过程中,需要将其进行合理的分类,并能够遵循成本最低、生产效果最好的基本原则。
2、操作人员要具备专业的数字化知识
不同于传统的模具制造,数控加工技术需要工作人员必须具备专业的数字化技能,除了必须熟练掌握计算机的操作技能外,还必须精通数控加工工艺的各种控制语言。只有对数控加工工艺语言熟练的掌握,才能顺利完成代码的编写,更好的操控数控机床的操控。
3、不断优化整个加工程序,提高生产效率
优化整个加工程序是提高生产效率和效果的关键性内容,为了对整个加工程序不断的优化,首先,要制定和完善相关的制度规范,细化制度规范的内容和准则,并将其落实;其次,需要不断的提高行业工作人员的综合素质,使其整个工作变得更加专业,而这就需要行业工作人员自身要树立终身学习和不断提高自己的理念。同时,企业要定期的对其进行相关的培训和考核,从宏观层面对其进行必要的刺激和激励,此外,还需要制定相关的奖惩机制,并与行业工作人员的切身利益直接关联,以此提高工作人员的责任感和使命感,避免人为原因造成的各种失误和错误。只有这样才能有效应用数控加工技术,而且能够真正的提高整个模具制造工作的效率及其效果。
参考文献:
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[4]蒋国艳.数控加工技术在模具制造中的运用[J].科技风,2017(11).
论文作者:奚睿良
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/27
标签:加工论文; 数控论文; 模具制造论文; 模具论文; 技术论文; 电火花论文; 刀具论文; 《基层建设》2018年第15期论文;