数控铣加工模具零件工艺优化对策

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年3月第8期   作者:宾胜南
[导读] 本文主要介绍了在数控领域中的数控铣加工技术的应用情况。

        宾胜南
        广西玉柴装备模具有限公司  537000
        摘要:本文主要介绍了在数控领域中的数控铣加工技术的应用情况。重点分析了在数控铣加工领域中铣加工所用的模具、零件的使用情况以及加工工艺应用现状和应用过程中遇到的问题,同时依据导致这些问题出现的原因分析了优化数控加工模具零件工艺的相关策略。通过对数控铣加工模具零件工艺进行优化,旨在帮助数控加工企业优化生产过程,提高铣加工生产的产品质量。
关键词:数控技术;铣加工;模具零件;加工工艺
        现阶段,我国机械加工工艺及生产技术发展速度缓慢,在高精度加工技术或纳米级加工技术方面,我国与一些国家的差距十分巨大。而造成这种差距的主要原因在于我国在机械加工领域,制造零件的过程中存在较大的技术误差。针对这一问题,应当对机械加工工艺中存在的技术误差进行原因分析,并积极探索提高制造零件精度与降低误差的方法。
1数控铣模具零件加工工艺现状及问题
        在现代工业生产过程中,自动化技术因其独特的技术特点以及应用优势而被逐渐应用于各个领域当中,且为各行各业带来了十分可观的经济效益,数控加工工艺是自动化技术的衍生技术之一,在机械加工领域发挥着重要的作用。我国目前在铸造模具技术及铣加工技术领域做了大量的研究且取得了一定的研究成果。
        模具铸造及加工工艺、机械加工设备之间是相辅相成的关系,先进的模具加工工艺和技术需要先进的零件加工设备作为支撑,而先进的机械加工设备的生产又需要高水平的模具加工工艺的支持。模具零件加工工艺的进步、技术的提升需要以可靠性高、技术水平高的数控铣加工技术作为基础,因而要想获得高质量的模具,就必须要不断改进模具加工工艺。数控铣加工在模具零件加工过程中具有相当重要的作用,每次数控铣加工工艺的进步都推动着模具零件加工技术的发展,数控铣加工中心的加工性能也将直接影响数控质量和精度。
        中国自加入WTO后,市场面向世界开放。国内对于数控设备的需求不断增加,这导致了制造行业的数控铣加工市场竞争日益激烈。客观来说,国内数控加工工艺和技术相较于一些工业水平发达的国家或地区还存在着较大的差距,因而在该行业我国数控设备生产企业整体竞争优势明显不足。但由于数控加工设备的应用领域较为广泛,且各领域对家公共精度要求并不同意,因而给我国数控铣加工设备的中小生产厂商提供了广阔的发展空间,为我国数控加工领域的发展提空了无限的可能。
        我国目前的数控加工总体设计及生产水平并不高,且与发达国家系那个比较仍然有不小的差距。现在国内的数控铣加工设计主要依靠经验设计的方法,即对设计的产品进行多次试验,如果设计的产品不满足实验要求,则需要重新对参数进行调整,使之能够满足设计要求。这种实验耗时费力,使企业投入大量的资金和时间却获得很小的收益,无法适应市场日益激烈的竞争环境。随着计算机技术的不断发展,一些西方国家在数控技术的开发设计上普遍开始采用有限元分析、虚拟样机等现代设计分析技术,这些技术在应用厚实的设计制造的数控铣加工中心整机在使用时更加稳定、舒适性有了明显提升,而我国数控铣加工开发技术基本处于起步阶段,发展形势迫切需要改变过去的经验设计,应当以多品种、小批量、高精度、短周期、低成本为设计标准,充分利用计算机辅助工程技术。国内数控企业还应当做到尽快实现自主研发,通过与企业、高校联合研发的方式,掌握先进的数控铣加工设备的设计、制造、测试技术,建立多层次产品开发体系和高水平试验平台,借鉴国外已有的可行办法,开发出一套完善的、先进的自主加工体系,从而在市场中提高自身竞争力。


2数控铣加工模具零件工艺优化策略分析
        数控加工模具零件的优化要围绕以下几个方面:一是对数控加工程序进行优化,不断调整数控加工程序,使数控加工系统的灵敏度更高,加工精度获得提高,对数控铣加工零件的生产技艺进行优化以及对数控加工过程中的细节进行全面把控。
2.1优化数控铣加工程序编写
        对数控铣加工模具零件工艺进行优化,主要在于优化数控铣程序的编写。加工零件时,数控铣床作为加工的主要场所,承担着读取指令并实现相应功能的任务。因此,在加工生产开始前,工作人员需要对数控铣加工的流程进行程序编写,令设备按照预先设定好的程序运行。在加工零件的准备阶段,编程人员需要全程参与,并对数控机床相关程序进行制作,并依据生产工艺要求制定生产方案。整个数控铣加工过程中,编写程序是最重要的环节,程序的制作需要考虑到加工的零件的特性,按照适宜的加工过程进行加工程序编写,同时应当用到仿真软件事先模拟加工过程,及时调整工具刀的角度和进给量。
2.2对数控铣加工零件进行优化
        数控铣加工过程的优化还应当注重对铣加工的零件进行改进。机械零件加工过程中应当注意切割刀在实际运行过程中的稳定程度,如果突然出现工具刀非匀速运动和偏离运行轨迹的情况,会导致零件形状出现问题。因此,需要在铣加工过程中对道具的运行轨迹进行监测还需要保证工具刀处于匀速进给状态。在切割刀与加工零件的表面进行接触时,应当控制好切入的角度从而降低加工时刀具和加工零件之间的表面摩擦力,以降低共振。另外,在数控铣加工过程中,模具的整体质量与磨具切削量之间存在一定的关系,因此,要想获得表面粗糙度更低,更加光滑的零件,除了要按照相关参数调整加工规制。还需要保证切削量符合零件最大的承受强度,从而避免出现走刀现象。
        数控系加工时还需要对刀的入刀方式进行调整,降低切割速度,对内切面进行铣加工处理可采用螺旋进刀的方式,从而能够取到良好的切削面。最后,在数控铣加工处理前,应当适当的调整刀具,必要时可更换刀具。切割刀的质量往往与加工的零件有着直接的关联。从刀具的型号调整到刀速的调整,均需要满足数控铣加工工艺要求。在刀具材料的选择上,必须要满足刀具材料的强度大于加工零件的强度。
2.3加工细节的持续优化
        一直以来,提高模具零件加工质量和加工效率、保障合模精度都作为数控铣加工的研究重点内容。我国在有限元技术的发展上起步较晚,但近年来,游学者利用COSMOS软件对模具零件进行有限元分析,使得模具的各项参数分析过程大大简化,同时模具载荷的施加也做了简化处理。还有的机构对合模中板进行有限元分析,并对中板进行一定的优化处理。针对模具零件在实际工作过程中产生的裂纹问题,采用有限元技术进行分析可快速找出原因并设计改进方案。
        另外,在冷室数控铣加工的模具零件进行设计研究,在设计基础上应用ANSYS进行静力学分析和ADAMS动力学分析,这样分析虽然与实际情况存在差异,但总体可靠。
3结语
        本文通过分析数控铣加工模具零件加工工艺及技术方法的特点、数控编程技术以及木块的优化设计,对数控铣加工零件进行优化以及对加工细节的持续优化等方法,指出了目前数控铣加工设备生产制造企业及数控加工厂商目前面临的一系列问题,并对企业今后的发展方向进行了简要概述。
【参考文献】
[1] 张纯. 数控铣床加工模具零件的工艺要点[J]. 中外交流,2020,27(16):93.
[2] 闫辉. 数控铣加工模具零件工艺优化策略[J]. 湖北农机化,2020(11):138-139.
[3] 张志忠. 数控铣加工模具零件工艺改进策略[J]. 设备管理与维修,2019(10):143-144.
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