数控加工技术在机械模具制造中的应用研究

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年2月第5期   作者:林凯珊
[导读] 随着机械行业的不断发展,人们对模具的质量和要求越来越高,
        林凯珊
        巨轮智能装备股份有限公司  广东揭阳  515500
        摘要:随着机械行业的不断发展,人们对模具的质量和要求越来越高,除了要保证机械生产产品具有更多种类之外,还要高度重视机械模具的精度。随着信息技术的发展,数控加工技术在机械模具制造中得到了较为广泛的应用,有效地提升了机械模具的生产质量、数据精度等。基于此,本文就对数控加工技术在机械模具制造中的应用有关内容进行分析,可供参阅。
        关键词:数控加工技术;机械模具;制造

        1机械模具数控加工的特点
        第一,模具的制造属于单件生产。每件模具的生产,都有着各自的特点,在结构上都有着明显的不同;第二,模具的制造是为后续产品的设计开发服务的,由于很多企业在产品的开发上是比较随机的,这就造成了模具生产的随机性,因此,对相关从业人员就有了非常高的要求,必须能做到随机应变,也就是要掌握足够的专业知识与工作经验;第三,模具的制造要快。随着市场竞争的不断加剧,要求企业必须尽快推出自己的新产品,而模具又是产品开发的重要环节,这就要求模具的开发越快越好。模具的制造过程必须快速,才能充分满足客户的要求。所以,在模具的生产加工中,工序应尽可能实现集成化,并对工艺流程进行不断优化,在最短的时间内完成优质模具的加工;第四,模具的精度要求高。为了确保最终产品的精度,这对模具的精度就有了非常高的要求,生产过程中的误差必须在控制范围以内,否则将使最终产品的质量出现问题。
        
        2数控加工技术在机械模具制造中的应用
        2.1数控加工技术分类
        第一,数控机械加工技术。进行模具生产和制造时,常用的技术有车削与铣削技术。随着技术水平的不断提升,这两项技术正逐渐迈向高速切削方向。第二,数控电加工技术。主要包括数控电火花加工技术、数控线切割技术等。第三,数据特种加工技术。在这一技术中包含多种多样的新型加工技术,比如,研究人员充分利用光能进行加工。由于数控加工技术的种类比较多,其应用范围日益广泛。进行机械模具制造时积极采用数据加工技术,不仅能够提高模具的质量和精度,还能丰富模具的生产方式。比如在模具加工中,可采用数控线切割和数控电火花加工技术。对模具的相关标准件进行加工时,可采用数控机床。实践表明,在机械模具制造中,数控加工技术的应用能够提高产品精度、降低生产成本,可以减少对以往加工经验的过度依赖。
        2.2多轴数控编程加工技术
        为了进一步完善机械模具制造过程,优化生产流程,可采用多轴数控编程加工技术对配件的位置、轴线进行调整,实现对多种模具的多元化加工。通过调整轴线后,就能保证轴线与表面的夹角数值稳定。在多种数控编程加工技术中主要包括以下两种技术:第一,要想实现高效、准确的数控加工,就要对刀具进行有效控制。目前,在技术上可实现三轴数控编程。编程方式有两种,即ATP语言与图像自动编程,这两种方法在具体流程上是趋于一致的,图1为多轴数控编程的主要流程。第二,数控机床结构技术。五轴联动数控机床主要采用右手直角坐标系,将机床作为绝对坐标,将其坐标系原点作为绝对原点,就能确保机床的功能得到进一步发挥,还能对机床运动的位置进行准确的测量。第三,刀具技术。为了提高生产效率和产品质量,在多轴数控加工中可采用球头铣刀和环形铣刀。
        
 
        2.3保证模具生产连续
        数控加工技术离不开先进的数字化系统支持,在模具制造过程中应用这一技术可避免生产过程被中断,保证产品制造的连续性。此外,数控加工技术具有先进的自动化操作功能,可以实现生产过程自动化控制,减少模具的误差。传统的模具制造往往会受到技术的限制,若模具结构比较复杂,则无法对其进行制造。数控加工技术能够制造更加复杂的模具,只需采用数控加工的专有驱动装置,即能实现多种操作联动,既能进行平面直线加工,又能实现空间曲线与定位加工,有效保证产品的质量。
        
        3提高机械模具制造精度的措施
        3.1精准控制几何误差
        在生产模具的过程中,往往会导致模具存在一定程度的几何误差。要严格按照相应的流程进行操作,避免不利因素对模具精度产生影响。首先,要充分考虑主轴对模具精度的影响。主轴在运行中主要起到的是传动作用,其旋转状况将在一定程度上改变工件的位置,进而对工件的平整度造成影响。若是主轴偏离了标准线,就会引发误差的产生。在长期运行的过程中,主轴会逐渐磨损,轴承之间的匹配度也会存在不同程度的问题。为了避免产生误差,就要严格按照相应的要求对主轴进行安装,定期对主轴进行保养和维护,严格保障主轴的安全。其次,要充分考虑刀具精度对模具的影响。刀具的精度变化将会直接影响到模具产品的精度。由于不同模具所使用的生产方式不同,在这一过程中,若不能严格保障刀具的精度,就会影响产品表面和结构等部分。在实际加工过程中,刀具与产品之间会产生一定的摩擦力,造成刀具的磨损。当磨损严重时,就会对产品表面的粗糙度造成影响,使其在结构、形状上发生某种变化,进而引发数据上的误差。刀具的磨损,会对加工效率、产品质量等造成严重的影响。为了有效解决这一问题,确保加工精度不受影响,一方面可以采用对刀样板等安装刀具,另一方面则应选择使用新型耐磨材料加工制作的刀具,同时,还要按要求使用润滑剂,降低刀具在使用中的磨损,尽可能延长其使用寿命,降低生产成本,提高企业效益。
        3.2改进数控技术
        数控技术在模具加工和制造过程中不可或缺。应用计算机技术对模具加工过程进行有效的控制,就能大大提高模具的生产效率。要不断创新计算机技术,这样才能实现数控技术可持续发展。由于数控加工过程比较复杂,要根据重要的生产部位,选择恰当的数控加工技术。比如,可采用数控铣加工或数控电火花加工方式,确保重点部分的模具得到高效生产。
        3.3有效控制加工操作精度
        一是严格按规范要求装夹、调整工件。在模具的加工制造过程中,若是采用的人工加工,对其频繁进行装夹或调整,就无法保证工件、刀具之间的充分适配,进而容易出现偏差。就算是极为细微的偏差,也会引发严重的后果。因此,作业人员应严格按操作标准作业,尽可能减少装夹、调整的次数。在进行批量生产时,可采取固定装夹或应用适当的工具,避免因过多的操作产生一定程度的误差。二是确保测量的准确性。在加工过程中,测量是必不可少的一个步骤,其主要是起到保证工件尺寸合理的作用。但测量过程中,如果操作不规范,也会产生误差,进而影响到最终的精度。
        3.4优化加工程序
        操作人员需结合模具生产的实际情况和生产要求,对数控加工程序进行优化。数控技术水平越高,模具的生产质量也有保障,这样才能进一步提高企业的效益。进行数控加工程序优化时,技术人员需结合模具生产加工的时间和生产目标,对现有的加工程序进行优化,不断缩短模具生产加工的时间,大大提高模具的精度。
        
        4结语
        综上所述,机械模具在结构上变得越来越复杂,对加工精度的要求越来越高,这就对机械模具的制造技术提出了更高的要求。为了提高模具的制造精度,要确保工件的尺寸得到有效的控制,保证工件与刀具之间具有合理的匹配度,减少人工装夹与调整的次数,对数控技术和加工程序进行优化。
        
        参考文献
        [1]刘枢.研究数控加工制造技术在机械模具行业的应用[J].中国战略新兴产业,2021(2):88,90.
        [2]李焱.数控加工技术在机械模具制造中的运用探讨[J].内燃机与配件,2021(4):79-80.
        [3]刘力行.数控加工技术在机械模具制造中的有效性应用研究[J].科学咨询,2020(19):23-24.
       
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