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机械模具加工精度控制技术研究王晔男

发表时间：2021/5/21 来源：《基层建设》2021年第2期作者：王晔男

[导读] 摘要：机械模具加工精度可谓至关重要，无论是对机械模具自身的质量还是使用性能都有很大影响。

        中车沈阳机车车辆有限公司辽宁沈阳 110142
        摘要：机械模具加工精度可谓至关重要，无论是对机械模具自身的质量还是使用性能都有很大影响。在实际的机械模具生产与加工时，选择适宜的生产工艺，加强刀具与形状控制，能从根本上提升模具加工精度，保证模具工作性能的基础上，延长其使用寿命。
        关键词：机械模具；加工精度；控制技术
        引言
        模具的设计和加工制造具有很强的综合性与实践性，长时间以来，我国针对这一领域都给予了很高的重视。但就目前来看，模具加工精度还不能满足实际要求，由于会受到很多因素的影响，所以保证和提升加工精度并非易事，需要从整个加工过程角度考虑，采取合理有效的精度提升方法。
        1机械模具高精度加工的要求
        1.1适应模具使用条件
        机械模具是机械零部件加工制造的基础。加工高精度的机械模具，首要条件是确保模具能够适应机械零件加工使用的调价，符合机械零件加工精度的要求。根据机械零件机械加工精度和表面质量两方面的需求，模具的加工也需要控制好机械加工精度和表面质量误差。模具机械加工精度受尺寸、位置、形状实际几何参数与理想参数的加工误差影响较大。几何参数的误差超过规定的加工误差，就会导致模具无法适应机械加工件的制造需求。因此，高精度模具加工必须满足对加工误差的控制。
        1.2明确各施工段细节
        模具加工工艺环节多且复杂，施工各个环节的工艺要求及技术标准规范较多。任何一个环节中的细节问题都可能影响模具加工精度。因此模具加工必须加强各个环节加工工艺的管理，尽可能的将加工工艺环节细化，采取精细化管理和质量控制手段。对于一些极易影响机械模具加工精度的重点要素，要实施细节化分析和精细化管控，做好几何参数精度的调整和程序编码的编写。所有程序编码在正式的应用于制造环节前，都必须要经过反复的测试与调整，来确保各项参数实现精准化控制，以防细节疏漏造成模具加工精度不达标的问题。
        2影响机械模具加工精度的主要因素
        2.1数控设备程序编码问题较多
        数控设备是在传统机械设备基础上进行的改进与创新，能够显著提高加工效率与尺寸精度，在改善机械模具加工精度上发挥了重要的作用。要想确保数控设备正常运行，必须编写合理的程序代码并将其输入数控设备。然而，由于一些工作人员专业水平不高，编程知识掌握不彻底，在程序编码过程中出现编写不合理、代码错误等问题，无法确保数控设备的正常运行，不能充分发挥数控设备的加工优势，降低了机械模具加工精度。
        2.2工艺系统因素
        机械加工过程中，机床、夹具、刀具、零件共同组成了一个相互联系的完整系统，即机械加工工艺系统。机械加工工艺系统存在的误差会直接影响到机械模具加工误差，即原始误差。系统误差受夹具、量具及工具本身影响，影响工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力变形、测量误差等。在机械加工中，龙门刨床主要用来加工大平面，尤其是长而窄的平面，也可以用来加工沟槽；它与龙门铣床的外形相似，但对于大平面的加工，其效率远低于龙门铣床。龙门刨床，生产中故障率高、生产率低、加工质量不高。以上误差的发生都会导致原始误差的发生。通过控制加工工艺系统的受力、受热变形、刀具磨损、内应力变形等问题，就能相应的减少原始误差。此外，机械工艺系统还可能引起机床误差、刀具的制造误差和磨损、加剧的误差和磨损、调整误差等等。其中机床误差包括主轴回转误差、导轨误差、传动链误差等。误差发生的原因可能是切削力作用点的变化、切削力大小的变化、夹具夹紧力变化，以及重力、惯性、传动力变化引起的误差等等。

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        3机械模具加工精度的控制重点
        3.1器械选择
        模具加工是一个十分复杂的过程，在这一过程中难免要用到很多器械，所用器械的类型与质量都会对加工精度造成影响。很多模具零件表面都会经历孔与平面等的加工，对此一般是根据加工具体部位选择适宜的加工器械，比如平面和工具磨床及数控加工中心。若在模具装配过程中使用钳工这一加工工艺，则还会使用很多锉刀，对此，锉刀的类型会对模具加工精度造成很大影响。可见，为了保证和提高模具加工实际精度，必须做好器械的选择与调整。
        3.2工艺选择
        在模具加工过程中，精度控制是十分重要的，工艺选择会对精度与其控制造成直接影响。模具加工时，应结合具体加工要求，选择适宜的工艺。实际操作中，常用加工工艺包括钳工、冲压和数控等，这些工艺都能经得住考验，但也各有利弊。对此，必须根据加工要求与所加工的模具具有的性能来选择适宜的工艺。对精密零件而言，其成形工艺以磨削与金属切削2种为主。
        4机械模具加工精度控制措施
        4.1规范操作流程
        由于机械模具数控加工制造的操作门槛比较高，因此要严格规范操作流程。以往的实际操作中，经常会出现因为工人的误操作而导致生产事故的情况，使得最终生产出的模具质量不达标，对企业造成重大损失，这是要极力避免的。
        4.2加强数控编码调整与控制
        数控编码的程序正确与否直接影响着机械模具自动加工过程中误差的调节作用。为确保机械加工工艺系统自动控制调节的有效性，建议企业要加强数控程序编码及对数控编码的调整与控制，来确保加工设备与加工工艺的适应性。在手工编程时，应该充分分析机械模具加工的图像、设计零件加工的工艺路线、数控编码调整的内容、数控加工工艺规程的设计等，认真仔细的编制加工程序单，确保程序输入的正确性。编程完成后，还需要对编码进行反复校验与测试。采用自动编码时，编码完成后也需要进行反复的测试。通过测试检验绝对坐标与增量坐标编程的准确性、可靠性。
        4.3合理保管与使用材料设备
        为了提高机械模具加工精度，对加工材料与设备进行合理的保管与使用非常重要。一方面，对用于模具加工的材料必须妥善保管，根据材料特性选取适宜的储存方式，在运输与加工过程中避免磕碰，保证材料的完整性[7]。只有使用满足要求的材料才能加工出高精度的机械模具，即便是较小的瑕疵也可能会导致整个模具报废。另一方面，模具加工设备属于高精度器械，在日常使用过程中要定期保养，操作方式也要严格按照标准，确保加工设备保持较好的运行状态，有助于提高机械模具加工精度。
        4.4优化加工工艺，完善加工设备。
        机械模具加工精度在很大程度上受加工工艺以及加工设备的影响，选取合适的加工技术与加工设备有助于提升加工品质。现阶段，随着科学技术的不断创新与发展，机械模具加工领域出现了多种多样的新技术，给予模具加工人员更多的选择，相关人员可以根据模具的具体加工尺寸、加工要求以及实际用途等选取合适的加工技术，保证机械模具加工过程的合理性。同时，在模具加工过程中，还需要考虑模具使用的具体工况、特殊要求以及加工成本等情况，从多方面考虑确定最终的加工设备。在加工技术不断创新的背景下，出现了许多新型、科技含量高的机械加工设备，企业应当根据市场需求，逐步更新与增加机械模具加工设备，提高企业市场容错率，不断提高自身机械加工水平。
        结束语
        综上所述，随着时代的不断发展，社会对机械产业的要求也越来越高，其中，模具作为机械产业生产作业的核心装备之一，其加工制造水平的高低将直接影响未来机械工业的发展。尤其是模具的生产技术要求很高，各项技术标准非常严格，只有不断提高机械模具数控加工制造水平，才能源源不断地满足机械产业装备制造过程中对高质量模具的大量需求。
        参考文献
        [1]田旭年.机械模具加工精度控制技术研究[J].中国新通信,2020,22(15): 218-219.
        [2]霍春燕.机械模具加工精度控制技术研究[J].湖北农机化，2019（13）：51.