數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用研究

時(shí)間:2022-09-09 11:10:13

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數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用研究

摘要:在沖壓模具和注塑模具技術(shù)快速發(fā)展的過程中,數(shù)控加工技術(shù)不僅轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)加工工藝模式,而且提升了模具加工的自動(dòng)化水平與產(chǎn)品制造精度。尤其在凸凹模制造的工作中,數(shù)控加工技術(shù)在提升模具制造精度等級(jí)、生產(chǎn)效率及綠色生產(chǎn)方面,起到了重要的作用。因此,為提升國內(nèi)模具的產(chǎn)品質(zhì)量,應(yīng)該積極采用并推廣數(shù)控加工技術(shù),制定完善的生產(chǎn)工藝方案,提升模具制造行業(yè)水平,為其整體制造業(yè)的后續(xù)發(fā)展夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:數(shù)控加工技術(shù);模具制造;應(yīng)用措施

在沖壓和注塑模具制造的領(lǐng)域中,采用數(shù)控加工技術(shù),可以確保模具的加工精確、自動(dòng)化生產(chǎn)水平,提升模具加工的生產(chǎn)效率。因此,模具加工企業(yè)在實(shí)際工作中,應(yīng)該積極使用并推廣數(shù)控加工技術(shù),樹立正確的高品質(zhì)和高效生產(chǎn)觀念意識(shí),篩選最佳的數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用措施,從根本上提升模具制造的工作水平。

1數(shù)控加工技術(shù)特點(diǎn)分析

數(shù)控加工技術(shù)主要是使用數(shù)控車、數(shù)控銑或加工中心等數(shù)控機(jī)床中,開展各類模具零部件加工工作,屬于先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備加工工藝技術(shù),涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代化控制與傳感控制技術(shù)、信息處理與液壓氣動(dòng)技術(shù)等等,是具有生產(chǎn)柔性且高效的加工技術(shù)。近年來,我國現(xiàn)代制造技術(shù)快速發(fā)展的過程中,市場(chǎng)對(duì)凸凹模等零部件的質(zhì)量與加工精度提出了很高的要求,傳統(tǒng)的零部件加工制造方式已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。而包括數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控磨為主的數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用,與三維設(shè)計(jì)和自動(dòng)編程技術(shù)一起,將加工制造工作和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)相互整合,使得生產(chǎn)制造模式可以向著高速化、一體化的方向發(fā)展,提升模具加工的質(zhì)量、精度及柔性化制造水平。

2數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的重要性

2.1有助于提升模具零部件的加工精度。在模具制造工作中,采用數(shù)控加工技術(shù),能夠全面提升各零件的加工精度,改善當(dāng)前的模具制造工藝現(xiàn)狀,不斷提升模具制造過程的有效性與可靠性。和傳統(tǒng)的模具制造工藝相比,數(shù)控加工技術(shù)可以從精密加工到超精密加工,避免或降低加工誤差,精度從微米級(jí)到亞微米級(jí)。尤其在使用物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的過程中,可以創(chuàng)建模具零件的數(shù)字化加工實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),準(zhǔn)確地根據(jù)模具制造的設(shè)備和工藝,按照生產(chǎn)實(shí)際狀況在線調(diào)整凸凹模等零件的制造工藝和曲面特征,按照既有材料性能和特點(diǎn),確保模具零件的高精度制造。2.2有助于提升生產(chǎn)及管理的自動(dòng)化水平。模具制造工作中采用數(shù)控加工技術(shù),能夠緊跟機(jī)床和智能制造高速發(fā)展的趨勢(shì),確保模具各方面生產(chǎn)工作的效率和效果。一方面,在生產(chǎn)中能夠提升自動(dòng)化水平,降低工作成本,減少機(jī)床操作人員的工作量,可以在激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境中提升模具產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力,促使模具生產(chǎn)及應(yīng)用企業(yè)內(nèi)部各方面高效性地工作,增強(qiáng)相關(guān)企業(yè)的生存能力。另一方面,模具制造企業(yè)采用數(shù)控加工技術(shù)時(shí),還可以通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)和辦公自動(dòng)化技術(shù)措施,提升模具設(shè)計(jì)、制造、銷售的柔性化管理水平、精確化水平,加快模具生產(chǎn)的速度,形成自動(dòng)化運(yùn)行體系。2.3有助于提升制造工作的網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平。模具制造中采用數(shù)控加工技術(shù),可以在CAD/CAM的基礎(chǔ)上,通過局域網(wǎng)、因特網(wǎng)使各類數(shù)控加工設(shè)備面向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)外部,升級(jí)為模具數(shù)字制造系統(tǒng),并實(shí)時(shí)開展模具的虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造,還可以通過ERP等先進(jìn)的企業(yè)管理軟件實(shí)現(xiàn)流程再造和信息化改造。繼而可以借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展智能加工,實(shí)現(xiàn)模具的在線測(cè)量、建模、加工、機(jī)器操作四者結(jié)合的智能4M數(shù)控系統(tǒng),提升加工效率和加工質(zhì)量控制的智能化水平,減少生產(chǎn)及工作成本,確保生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。2.4有助于拓寬模具零件的加工工藝范圍模具制造中使用數(shù)控加工技術(shù),能夠有效增加模具制造工藝的柔性,拓寬相關(guān)模具零件的加工工藝范圍,從根本上提升模具整體產(chǎn)品的質(zhì)量和制造水平,不再局限于傳統(tǒng)設(shè)備的加工種類,可增加模具零件制造的類型和范圍,還能改善當(dāng)前模具制造工人的工作環(huán)境。由此可見,數(shù)控加工技術(shù)可以全面提升模具企業(yè)的制造質(zhì)量和工作水平,具有重要作用和意義,應(yīng)該予以重視,采用有效措施開展工作。

3數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用措施

模具制造中采用數(shù)控加工技術(shù),能夠提升制造質(zhì)量和人員技術(shù)水平,改善當(dāng)前的工作環(huán)境現(xiàn)狀。因此,在模具制造的領(lǐng)域中,應(yīng)該按照數(shù)控加工技術(shù)特點(diǎn)與模具制造生產(chǎn)發(fā)展規(guī)律,將其合理應(yīng)用在工作中,提升模具制造水平。具體措施如下。3.1重視零部件圖的CAD/CAM分析。模具制造圖紙分析屬于重點(diǎn)部分,包括零件圖和裝配圖。傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖紙分析存在弊端,不能觀察模具3D的設(shè)計(jì)效果,不能確保圖紙分析的準(zhǔn)確性與精確度,難以有效開展數(shù)控編程與加工研究工作。例如,在凸凹模制造間隙的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)保證方面,其圖紙分析最主要的就是間隙值,而利用CAD/CAM技術(shù)及虛擬仿真加工可提高設(shè)計(jì)和加工效率。當(dāng)傳統(tǒng)的工作中圖紙分析不能確保模具加工數(shù)據(jù)參數(shù)和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參數(shù)之間的緊密結(jié)合時(shí),就要采用CAD/CAM與數(shù)控設(shè)備相結(jié)合的數(shù)控加工技術(shù),使用專業(yè)數(shù)控編程軟件、數(shù)控程序代碼的形式實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的操控,保證模具制造的圖紙分析科學(xué)性與合理性。3.2創(chuàng)建合適的工件坐標(biāo)系。模具制造中,坐標(biāo)系屬于非常重要的部分,包括設(shè)備(機(jī)床)坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系。只有確保設(shè)計(jì)和制造使用的工件坐標(biāo)系吻合的精確度與合理性,才能通過“對(duì)刀”等方式保證模具制造過程中它們與設(shè)備(機(jī)床)坐標(biāo)系有效關(guān)聯(lián)。在模具零部件設(shè)計(jì)期間,首先,考慮根據(jù)零件特征和數(shù)控加工設(shè)備工藝特點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系,將其當(dāng)作基礎(chǔ)工作之一,為后續(xù)的三維建模及數(shù)控加工提供幫助。例如,瓶類注塑模具凹模的設(shè)計(jì)制造工作中,應(yīng)反復(fù)性檢查其曲面模型,結(jié)合數(shù)控銑床或加工中心的坐標(biāo)系開展坐標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)比,在其曲面模型合適的位置建立工件坐標(biāo)系,為數(shù)控虛擬仿真做準(zhǔn)備,繼而提升此凹模實(shí)際制造精度。在使用數(shù)控加工技術(shù)構(gòu)建精確的坐標(biāo)系后,提升連續(xù)加工的精確度和準(zhǔn)確度,改善模具制造工作的現(xiàn)狀,彰顯出數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和積極作用。3.3遵循工藝過程思維的科學(xué)應(yīng)用原則。模具制造中采用數(shù)控加工技術(shù),應(yīng)該遵循工藝過程思維的科學(xué)應(yīng)用原則。借助先進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)及其工藝過程思維方式,提升模具設(shè)計(jì)、制造的高效性與精確度。相關(guān)企業(yè)的模具設(shè)計(jì)與制造人員在開展工藝路線設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)、數(shù)控設(shè)備選擇、夾具及刀具選擇工作中應(yīng)該遵循“因地制宜、因廠制宜”的工作原則,按照粗加工、半精加工、精加工的劃分原則,結(jié)合模具精細(xì)化加工的要求,有效開展各方面的模具設(shè)計(jì)、加工制造工作。尤其是特定的模具復(fù)雜件,要先劃分好熱處理工序和機(jī)加工工序,提高工藝處理及數(shù)控加工的工作水平。同時(shí),在模具數(shù)控加工過程中,注重和提高安全生產(chǎn)意識(shí),嚴(yán)格按照數(shù)控設(shè)備的具體操作程序與工作要求,強(qiáng)化模具制造過程的7S管理效果,最大程度上預(yù)防出現(xiàn)誤差問題,彰顯數(shù)控加工技術(shù)在模具制造工作中的優(yōu)勢(shì)和作用。3.4遵循綠色制造原則。模具制造中采用數(shù)控加工技術(shù),必須把環(huán)保和節(jié)能放在重要位置,即實(shí)現(xiàn)數(shù)控切削加工工藝的綠色化。此外,對(duì)于部分模具產(chǎn)品對(duì)精度要求很高時(shí),在采用數(shù)控加工技術(shù)的過程中,也應(yīng)適度遵循綠色制造原則。利用數(shù)控設(shè)備對(duì)模具零件加工,綠色制造首先體現(xiàn)在少用或不用切削液上。這樣,不僅可以減少切削液污染環(huán)境和危害工人健康,還降低了資源和能源的消耗。其次,如果條件合適,就可以對(duì)面向多種加工方法與工件組合的加工中心使用極微量潤滑(MQL)的準(zhǔn)干切削,將極微量的切削油與壓縮空氣的混合物通過特定裝置噴向切削區(qū)。最后,對(duì)于一些數(shù)控加工設(shè)備使用干切削,或者利用干式靜電冷卻技術(shù)的特殊氣體代替切削液切削。

4結(jié)語

模具制造中采用數(shù)控加工技術(shù),不僅能夠提升零部件制造的自動(dòng)化水平、智能化水平、綠色制造水平,使企業(yè)能保持一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此,在模具制造行業(yè)中,應(yīng)該重視使用和推廣數(shù)控加工技術(shù),編制完善的模具數(shù)控加工文件,降低成本,提升模具制造企業(yè)及下游應(yīng)用企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者:歐金剛 單位:山東理工職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院