沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司工装制造厂 辽宁沈阳 110043
摘要:近年来,数控加工技术是信息化发展在制造业的具体体现。随着全球工业化水平不断提升,利用信息技术改善工业制造效率、提升产品精度质量成为制造业不断探索的方向。数控加工的出现和发展,为机械模具制造提供了新的技术支持。目前,车削、铣削、电火花等技术在机械模具制造中均较为常见。机械模具是诸多制造业生产的基础,其用途、结构等特征对加工技术有更高的要求。探究数控加工技术在机械模具制造中的应用,在制造业发展中具有重要价值。
关键词:数控编程技术;机械制造;应用
引言
机械加工在我国制造业中起着非常重要的作用,传统的机械加工方式和设备局限性较大,无法进行大规模、难度大的零部件加工,数控加工技术的出现解决了传统加工中的许多问题,为机械制造行业带来了新的生机。然而,随着现代社会的不断发展,需要加工的零部件越来越复杂,加工精度要求也越来越高,现有的数控加工技术无法满足加工要求,不利于我国机械行业的进一步发展,为了突破数控加工瓶颈,必须加强数控加工技术的研发,不断提高我国机械数控加工能力。文章从我国现有的数控加工技术提升主要问题出发,研究了提高数控加工技术水平的有效策略。
1数控加工技术的应用特征
随着数控加工的不断发展,该项技术在制造业中的应用范围日趋广泛。数控加工技术的应用特征主要体现在自动化、集中化、柔性化等方面。第一,高度自动化的特征使其具备更高的效能。数控加工所需的人力较少,在改善人工成本的同时也有效提升了品控效果。第二,数控加工技术的集中化生产方式可改善对环境的要求并缩短制造时间。数控机床将生产工序集中后各工序之间的间隔时间减少,对空间的要求也显著降低。可在相对较小的厂房中集中进行大规模生产。第三,数控加工的智能化在一定程度上解决了规模与柔性的矛盾。传统加工方式工人熟练度和机床适用范围导致生产线柔性不足,往往需要大规模生产单一产品以摊销成本。而数控加工技术的柔性优势,更适合于当前市场环境下个性化的产品需求。
2新时期机械数控加工编程技术的具体应用
2.1 在零件加工领域中的应用
新时期,机械数控加工编程技术在零件加工领域中的应用主要体现在以下三方面:(1)刀具选择。机械零件的加工生产对于数控铣削技术的应用具有十分严格的要求,若在加工过程中选择的刀具与加工生产要求不符,势必会导致所生产的零件不符合要求并增加生产成本。利用数控加工编程技术,能够将所加工的零件要求录入程序中,并根据零件加工生产要求,筛选出与之匹配的刀具,为确保零件加工生产质量提供支持,相关刀具主要包括锥度铣刀、圆角立铣刀、刀铣刀等。(2)切削方式。在机械数控加工过程中,切入与切出的方式将直接影响加工产品的表面质量,故在加工时,必须合理地选择切入与切出的方式。数控加工编程技术的应用能够为刀具的切入与切出提供多种方式的选择,就现阶段而言,应用最多的刀具切入切出方式为垂直型,但在实际加工过程中,还需根据加工材料对刀具及其切削方式进行适当调整。(3)走刀方式。走刀方式直接影响着机械零件的加工效率和精度,因此,在确保加工精度和零件受力均匀的情况下,尽可能缩减切削时间则成为机械数控加工的重点。借助机械数控加工编程软件,能够根据零件加工要求为生产加工人员提供最优的走刀方式。通常,在不改变切削方式的情况下,顺铣与逆铣的效果并无差别,相比之下,空走刀、提刀等走刀方式则能够确保零件切削进程的稳步进行。需要说明的是,在加工过程中,应根据实际情况灵活选择顺铣和逆铣组合的方式,确保零件加工效率与精度。
2.2 在CAXA制造工程师领域的应用
依托于实体与曲面的AM/CAD软件CAXA,对与机械加工生产需求相符的数控编程软件与程序进行选取,能够对刀具的处理轨迹和参数进行灵活调整,从而确保机械零件加工处理质量和效率。在应用过程中,CAXA制造工程师通常为机械数控加工的后处理技术,故其能够完成对曲面与实体的快速加工和对刀具参数轨迹的快速编辑。此外,CAXA在多轴数控加工、代码验证与仿真加工等方面的应用也能够有效提高所加工产品的质量与工艺性。需要说明的是,在实际应用时,应以机械加工的具体要求为依据,并严格按照图纸规定确定所加工产品的造型与数控加工方案,同时,准确设定加工参数,以保证刀具轨迹、代码匹配与仿真加工的相互实现。另外,在应用CAXA开展机械数控加工的整个过程中,还需确保软件应用。由于实际加工的连续性,从而保证CAXA在实际加工应用中的交互性、适用性和系统性,充分发挥其功能效用,保障机械数控加工的质量和效率。
2.3机械模具的仿真验证
虽然数控加工技术的自动化使错误发生的概率极大降低,但受到环境等因素影响,实践中难以完全避免碰撞、过切等问题的出现。因此,机械模具制造工艺流程和数控编码生成后需要进行仿真验证。基于对当前制造环境的模拟,预先判断制造过程中的各类因素对加工动态的影响,从而确保实际制造时的工作效率。利用运动学建立三维运动场景并输入完整的控制程序。解析NC文件中的加工指令,扫描后进行模拟预算,生成显示结果。此时,计算过程与布尔减预算处于相互独立的状态,可确保验证过程的准确性。NC文件解析过程中需要注意对扫描体的构造,将刀轴矢量输入软件中以增强验证结果的准确性。同时,应当一并启动插补运算功能,等候验证结果生成。目前常见的验证软件均以动态图形的形式显示仿真验证过程。当模具实际模型与仿真验证生成的模型存在差异时,可通过动态图像的变化分析数控程序中存在的问题并加以改善。
2.4定期进行数控机床的维护保养,提高机床性能
在实际的数控加工过程中,必须根据加工部件的不同需求采取相应的加工模式,比如说工件在进行精加工前必须进行粗加工,粗加工对加工尺寸以及表面粗糙度等要求都比较低,这种情况下可以提高机床的运行速度,确保工件的加工效率,并放置到相对老旧的机床上进行加工,预防对新机床产生较大损坏。面对不同的加工工序时需用对应的数控机床,一般来说,在进行粗加工工序时采用老旧、精度较差的机床进行加工,而进行精加工工序时采用新设备、加工精度高的机床进行加工。通过这样的设置,可以最大程度地发挥出现有机床的使用价值,还能最大限度地降低新机床的损耗,防止机床性能出现较大的下降。另外,机床使用过程中必须进行定期的维护保养,能有效提升机床的使用寿命,防止机床出现不必要的磨损。当数控机床出现故障时,要第一时间通知专业人员进行维修,在日常使用中也要加强对设备的维护保养和检查,确保数控机床保持良好的状态。
结语
必须加大对机械数控加工技术的研发,不断提高数控加工技术水平以及生产效率,这样才能紧随时代发展步伐,为公司带来更多经济效益,也为机械制造行业的进一步发展奠定基础。未来,随着机械数控加工行业的不断发展,相关技术人员还应进一步加强自身学习,提高专业水平与综合素养,利用CAXA制造工程师以及宏编程技术和智能化编程技术,提高机械数控加工的质量与效率,推动我国机械数控加工行业的健康、持续发展。
参考文献
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