模具数控加工质量影响因素及对策

发表时间:2020/10/10   来源:《建筑实践》2020年16期   作者: 赵博达
[导读] 模具数控加工作为机械加工制造业的重要组成环节,
        赵博达
        天津那诺机械制造有限公司,天津 300457
        摘要:模具数控加工作为机械加工制造业的重要组成环节,其质量的好坏直接影响了加工制造业水平的高低,因此如何有效地利用影响因素提高模具数控加工的质量已经成为我国模具加工事业发展亟待解决的突出问题。由此可见,只有清楚地掌握模具数控加工质量的主要影响因素,才能提高整个模具数控加工的整体质量和水平。
        关键词:模具数控;加工质量;影响因素;对策
        引言:
模具数控加工作为机械加工制造中重要的环节,其加工质量的好坏直接影响着机械产品的制造精度,现阶段更是日益成为决定企业新产品开发周期是否存在优势的关键因素,这就要求严格分析影响模具数控加工精度的关键因素,以不断提升模具数控的加工质量。文章在全面总结模具特点的基础上,重点分析了影响模具数控加工质量的一系列因素,并结合各方面因素综合性地提出了加强模具数控加工质量的思路和对策。
        一、机械模具数控加工的影响因素
1.产品自身因素
在机械模具的数控加工过程中,产品自身的特点和结构特殊性是影响其加工精度和质量的直接因素,很多机械模具由于结构比较复杂,加工难度比较大,所以在利用数控加工技术进行加工时,难免会出现误差或者加工不到位的情况。与结构简单、细节不复杂的产品相比,其加工的难度自然也比较大,对于相关的结构参数要求也比较严格,加工更困难,操作的难度和复杂性更大,任何一个细微处的变化都会导致成品的质量和精度出现误差,最终影响机械模具的质量。
2.加工规范性因素
在机械模具的数控加工过程中,加工的规范性会对这些模具的质量和参数精确度产生了很大的影响,如果在加工的过程中,加工人员无法严格遵循加工的规范要求和程序的加工流程,进行规范化的操作和加工,使模具在细节处就一定会出现瑕疵,导致其参数出现误差。另外,数控加工技术中包含各种切削和加工技术,如果在加工时操作人员不能合理地选择加工技术或加工技术的操作不规范,都会出现不必要的质量问题,影响机械模具的最终质量和参数。
3.加工器械因素
机械模具数控加工过程中,加工机械的质量也会影响这些模具的最终加工质量,而且随着我国机械模具加工精度的不断提高,加工机械也更加复杂和专业化,机械的种类比较多,针对不同的机械模具,需要使用不同的加工设备。但是很多加工企业在加工过程中,经常会出现加工器械选择不当的情况,把一些加工器械应用于不适当的环境中,这样就很容易使机器出现故障,影响机械模具的最终加工质量和精度。
4.软件和数控程序设计者的影响
设计较为完善的软件能够在很大程度上提升模具的加工质量和效果,但软件本身只是一个工具,更为重要的是拥有丰富现场机械加工经验和理论知识、并能熟悉掌握软件功能的数控程序设计人员。数控程序设计人员在模具数控加工质量提升中起着至关重要的决定性作用,这就要求模具企业建立系统、完善的程序设计员培养体系。要求所有的数控程序设计员均需要经过一段数据操作岗位实践,从而掌握大量的数据操作理论和实践经验,并经由严格的操作考核合格后转而进行综合培训。要求所有的数控程序设计员均熟悉模具公司用于的正版数控加工软件,至少熟练掌握其中一种,此后才能正式进行程序编制。而数控程序的系统完善是为了进一步确保模具数控加工质量的提升。
通常情况下,数控编程包括四个阶段:准备工作、技术方案、数控编程、程序定型。

在准备工作阶段主要是依据生产任务书对技术数据进行接收、检查,以明确生产计划完成顺利性;技术方案阶段要求对技术方案进行制定,其主要任务是基于车间制造资源来编制数控加工的工艺方案,过程中要求对加工环境和制造资源进行全面了解;数控编程阶段中,在编程准备期间程序设计员要依据三维数据和工艺文件对零件进行分析,考虑工件定位,选用夹具。在编程过程中,首先要对加工坐标系进行正确定义,选好对刀点。其次依据数据工艺方案在计算机上对刀具轨迹进行编制。再次对程序进行验证,确保其正确性、可行性;最后是对程序进行优化;程序定型阶段应该由主管领导对数控编程刀路进行审核,审核合格后确认数控加工程序单,对加工简图进行绘制。并随时对程序执行情况进行监督了解,对程序编制经验进行总结。
5.机床操作者的影响
机床操作者在影响模具数控加工质量的提升上也发挥着重要的作用,这主要是因为作为数控加工的关键执行人,机床操作者直接控制着数控加工的质量。机床操作者在实施加工任务的过程中,直观性地面对数控加工中机床、刀具、加工工艺、软件和切削参数,他们的具体操作行为会直接影响到数控加工质量和效率,这就要求积极培养和提升机床操作者的专业技能和责任心。从客观上来说,虽然在模具数控加工过程中,机床等硬件设备有着至关重要的地位,但人才才是直接影响数控加工质量高低与否的决定性因素,所以模塑公司应该注重人才的培养和引进,以便在最大程度上为模具质量的不断提升打下坚实基础。
        二、利用模具数控影响因素提高加工质量的有效策略
1.科学的选择刀具设备
现阶段,模具数控加工主要使用刀具主要有HSK刀具和BT刀具两种类型,刀具的锥柄接口的比例为24:7,使用传统的刀柄连接方式并不能有效地提高效率,只有将机床和刀具相结合,才能在高速离心力下增强锥面的配合效率,提高模具数控加工的水平和质量,一般而言主轴的旋转速度为16 000 r/min,然后将HSK刀具进行定位,将机床与其相结合,这样既能减少加工的程度,还能与机床紧密结合,提高效率。刀具主要分为硬质合金刀、锋钢刀具、球头刀、铰刀、镗刀集中类型,一般情况下会选择大直径的刀具进行模具数控加工,这样能够节约和降低模具数控加工的成本,而且在加工的过程中,尤其是精加工的模具上,内部轮廓的直径要大于整个刀具的直径,只有这样才能不显示出模具切割的痕迹,提高模具数控加工的质量。
2.提高模具数控加工人员的素质
良好的模具数控加工人员素质直接关系到整个模具数控加工的整体质量和水平,要想提高模具数控加工人员的整体素质和专业化水平需要从以下两个方面入手:一当面,模具数控加工人员自身应该准备思想观念,努力学习和借鉴国内外先进的数控加工技术和方法,提高自身责任意识;另一方面,数控模具加工企业应该组织对员工进行二次培训,聘请国内外先进的技术人员对其进行讲解和教育,进一步增强模具数控加工人员的实际操作能力[4]。提高模具数控加工人员的素质和专业化水平十分重要,良好的道德修养,不仅能够使模具数据加工管理人员具有岗位责任感和主人翁地位,而且还可以促进模具企业的稳定发展,实现企业经济效益和社会效益的最大化。
3.使用新型CAM软件
随着我国科学技术水平的不断提高,使用新型CAM软件,例如:UNIG和CIMI软件等,都是很好的模具加工软件,主要是在模具数控加工编程、车间加工编程、电火花编程等方面得到了广泛的应用。CIMI软件可以加入螺旋加工工具,减少相邻的刀具之间的方面和速度,从而利用软件的新型系统,提高刀具的使用寿命,更好地保护软件设备和保护作用。优秀的软件不仅是一种工具,更是一种新型模具数据加工方法,可以不断提高模具数据加工的质量。
        结语:
综上所述,在模具数控加工过程中,机床、刀具、加工工艺、软件和程序编程及机床操作者都是影响模具数控加工质量提升与否的重要因素。因此,不断对模具加工技术和方法进行改革,提高模具数控加工的质量和水平,使用新型CAM软件设备,提高模具数控加工人员的素质,才能促进我国模具数控加工事业的稳定发展。
        参考文献:
[1]范文健.CN100汽车车身冲压模具开发并行工程研究[D].南京:南京理工大学,2011.
[2]万军.汽车覆盖件模具数字化开发技术研究与应用[J].机床与液压,2010,3(24):13-16.
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