數(shù)控加工在機械模具制造的應(yīng)用
時間:2022-07-06 11:46:01
導(dǎo)語:數(shù)控加工在機械模具制造的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
摘要:現(xiàn)階段社會經(jīng)濟實現(xiàn)了快速發(fā)展,工業(yè)發(fā)展速度越來越快,我國在機械制造方面的發(fā)展實現(xiàn)了長足進步,提高了生活質(zhì)量的同時為社會發(fā)展做出了貢獻。我國當(dāng)前正在努力實現(xiàn)機械制造強國,制造業(yè)的發(fā)展作用非常大。在新時期數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展和完善提高了機械模具制造。數(shù)控加工技術(shù)運用提高了機械模具制造效率,促進了設(shè)計發(fā)展。機械制造領(lǐng)域內(nèi)機械模具的設(shè)計制造是比較重要的部分,在模具設(shè)計當(dāng)中對精度有嚴格要求。
關(guān)鍵詞:數(shù)控加工;技術(shù);機械模具;制造;應(yīng)用
信息技術(shù)與數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展讓現(xiàn)代制造業(yè)實現(xiàn)了創(chuàng)新發(fā)展,尤其是計算機技術(shù)被廣泛運用在生產(chǎn)當(dāng)中。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)數(shù)控加工是非常重要的一環(huán),也是新時期工業(yè)發(fā)展的重要產(chǎn)物。我國重視工業(yè)發(fā)展,事實上工業(yè)發(fā)展決定了一個國家的硬實力。要實現(xiàn)現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展,就要有效提高工業(yè)化生產(chǎn)的質(zhì)量,與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合,運用數(shù)控機床實現(xiàn)模具的制造發(fā)展意義重大。
1現(xiàn)狀
模具是工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。模具是使用冶煉、壓鑄、注塑等生產(chǎn)方式制作出來。隨著時代的發(fā)展模具逐漸成為衡量一個國家制作水平的重要參考點。人們根據(jù)模具的制作水平來評價一個國家的工業(yè)發(fā)展實力,這會影響到國家綜合國力的競爭,在國際范圍內(nèi)受到重視[1]。模具生產(chǎn)行業(yè)朝著國際化方向不斷發(fā)展,在世界范圍內(nèi)模具的生產(chǎn)其實并無多大差異,加劇了在世界范圍內(nèi)的競爭力。在這種市場環(huán)境下我國應(yīng)該積極提升生產(chǎn)效率,促進模具的生產(chǎn)智能化、集成化、自動化,確保生產(chǎn)出來的模具符合國際標(biāo)準(zhǔn)。在這種背景下模具生產(chǎn)雖然面臨諸多機遇,但是同樣存在挑戰(zhàn)。同時數(shù)控加工技術(shù)也是在這種趨勢下被研究和運用。數(shù)控加工技術(shù)結(jié)合了現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對機床工作的精密度調(diào)控,同時推動機電一體化的快速發(fā)展,而數(shù)控機床的出現(xiàn)明顯提高了機械制造強度。在具體運用過程中機電一體化的數(shù)控機床具備諸多優(yōu)勢,比如功能全面且結(jié)構(gòu)多樣。在目前的生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)數(shù)控機床逐漸取代了大量傳統(tǒng)設(shè)備,取得了良好的成績。當(dāng)前國門大開,我國在發(fā)展過程中需要認識到我國機械制造發(fā)展和國際水平之間的差距,重視對模具生產(chǎn)中數(shù)控加工技術(shù)的運用來推動模具的生產(chǎn),讓模具朝著國際化發(fā)展趨勢不斷邁進。
2數(shù)控加工的價值
2.1實現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動
機械模具的制造與生產(chǎn)中使用數(shù)控加工技術(shù)能夠為生產(chǎn)提供合理的保證,同時也可以促進多坐標(biāo)聯(lián)動。其中重點體現(xiàn)在模具的數(shù)控加工、模具復(fù)制聯(lián)動等,從而提高模具的制造效率。但是在行業(yè)生產(chǎn)復(fù)雜模具的時候需要使用數(shù)控加工技術(shù)來進行控制,并非是過去復(fù)雜而單一的生產(chǎn)技術(shù)。傳統(tǒng)生產(chǎn)模式被淘汰的主要原因是生產(chǎn)成品不符合規(guī)范或者是無市場,需要檢討具體原因以及及時淘汰技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)主要是完成機械模具的生產(chǎn)、制造,本質(zhì)上就是使用現(xiàn)代化技術(shù)、平臺等來實現(xiàn)空間和平面直線之間的生產(chǎn)制造。這種方式能夠在一定程度上降低工廠的勞動力,為生產(chǎn)提供保障。
2.2提高模具的性能
生產(chǎn)人員運用原本的加工技術(shù)來制造模具只會讓模具的發(fā)展陷入被動,傳統(tǒng)而落后的生產(chǎn)方式無法與現(xiàn)代化需求相聯(lián)系,長此以往的發(fā)展只會影響行業(yè)的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品效果,進而導(dǎo)致模具的制造中會出現(xiàn)各種報廢品。但是使用數(shù)控加工技術(shù)能夠降低報廢效率,同時對生產(chǎn)制造工藝進行合理有效的控制來強化模具性能。
2.3推動模具的自動化生產(chǎn)
在現(xiàn)代技術(shù)背景下數(shù)字化已經(jīng)成為必然趨勢,因此在模具的生產(chǎn)與制造當(dāng)中運用數(shù)控加工技術(shù),既可以保證產(chǎn)品質(zhì)量,為產(chǎn)品的發(fā)展提供保障,同時也可以推動自動化生產(chǎn)。具體體現(xiàn)在數(shù)控加工高技術(shù)能夠讓模具的生產(chǎn)實現(xiàn)自動化,降低模具生產(chǎn)過程中傳統(tǒng)生產(chǎn)存在的資源浪費現(xiàn)象,盡可能減少制造過程中存在的人為因素導(dǎo)致的錯誤,為生產(chǎn)提供保證。同時當(dāng)前科技的快速推進使我國數(shù)控加工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化與智能化發(fā)展。使用數(shù)控加工技術(shù),既可以保證模具的生產(chǎn)制造可以順利進行,同時也可以達到優(yōu)化模具的效果。
2.4有利于生產(chǎn)
數(shù)控加工技術(shù)主要是構(gòu)建數(shù)字化技術(shù)系統(tǒng)來控制加工機械實現(xiàn)生產(chǎn),這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)的全過程控制,提高生產(chǎn)速度的同時保證作業(yè)的安全性,為質(zhì)量生產(chǎn)提供保證[2]。經(jīng)過實踐可以知道生產(chǎn)工人在傳統(tǒng)加工的過程中需要消耗大量時間來完成,這種方式消耗大量時間,加上工序復(fù)雜,進而影響到生產(chǎn)效率。數(shù)控機床的運用就可以解決這些問題,提高生產(chǎn)效率,為工廠帶來更多利益。
3數(shù)控加工技術(shù)在機械模具制造中的應(yīng)用
3.1數(shù)控銑床中的數(shù)控技術(shù)
基于普通銑床發(fā)展起來的數(shù)字化控制機床,加工能力強,操作靈活,通用性很強,而最主要的特征是柔性強,因為靈活和通用方便實現(xiàn)對不同形態(tài)的加工。具體加工過程中主要是針對不同平面進行,比如鞋面輪廓、立體輪廓,各種凸輪、樣板、模具、葉片等。同時和相關(guān)到刀具的匹配還可以進行別的加工,如鏜孔、鉆、鉸等。銑床的輔助裝置主要配套設(shè)備,比如液壓系統(tǒng)、氣動裝置、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等。銑床加工流程具體是分析零件圖、確定加工工藝,同時進行手動編程、自動編程;輸入控制器,伺服裝置譯碼和數(shù)據(jù)處理、監(jiān)測加工幾個環(huán)節(jié)。
3.2數(shù)控車床加工技術(shù)
數(shù)控車床加工之前確定選擇刀具的合理性,排除因為刀具而存在的誤差。普通情況下刀具誤差在10~15%范圍內(nèi)。同時根據(jù)工藝系統(tǒng)的鋼性、零件特征、技術(shù)要求等進行綜合分析確定刀具與切削量,從而滿足不同加工要求,提高加工精度。選擇的刀具要保證強度與壽命,而且能夠具備良好的耐磨性與耐沖擊性等特征。在具體加工過程中采取合適方式來控制施工工藝,如統(tǒng)一外形、零件內(nèi)孔等。同時需要注意基準(zhǔn)的統(tǒng)一性,對工件進行精準(zhǔn)定位,將工藝孔作為定位孔的基準(zhǔn)來保證加工質(zhì)量。數(shù)控車床的加工重點是要做好編程的技術(shù)控制,確定刀具前進路線的準(zhǔn)確性來實現(xiàn)高精度加工,從而滿足市場需求。以實際加工生產(chǎn)為基礎(chǔ),借助計算機軟件來構(gòu)建加工結(jié)構(gòu)的三維模型,采取數(shù)字化方式展示加工的各項參數(shù)。編程之間控制加工材質(zhì)的質(zhì)量,重視刀具外形控制、生產(chǎn)工藝控制等,為加工創(chuàng)造更好的條件。數(shù)控車床加工還需要合理控制加工路線,具體加工過程中應(yīng)該做好各方面控制[3]。
3.3電火花機床加工
電火花機床加工也被稱為數(shù)控加工,電火花中的火花機其實是一種加工設(shè)備,被研究出來之后,因為具備獨特的加工特征被廣泛重視。在使用過程中主要運用在線切割、鏡面加工、模具型腔加工、深槽銳角等加工領(lǐng)域,這均是傳統(tǒng)加工中不易實現(xiàn)的部分。以鏡面加工技術(shù)為例,表面精度差的有深槽、窄縫等不易拋光的零部件加工方面,使用混粉加工技術(shù)和高性能鏡面加工回路就可以實現(xiàn)技術(shù)的加工,能夠解決這些問題。混粉加工技術(shù)就是改善工作液的方式,讓被加工機械表面性能被顯著提高。另外使用鏡面加工回路可以實現(xiàn)表面的加工質(zhì)量的提升,滿足工件的生產(chǎn)需求。
4提高機械模具數(shù)控加工精度的方式
4.1幾何誤差
程序化是加工工藝系統(tǒng)發(fā)展的重要特征,但是機床主軸、刀具等均會在非人因素下產(chǎn)生對加工的影響,進而影響到加工結(jié)果。其中最主要原因是由于機床主軸旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致。機床主軸旋轉(zhuǎn)是主要的傳動設(shè)備,機床主軸對工件的加工有直接影響,主要是影響工件表面的平整度。通過檢查機床主軸,確定主要原因是主軸回轉(zhuǎn)線偏離中心軸線進而影響到工件的平整度。同時在運行過程中主軸磨損、匹配度不高、同軸度不高等是導(dǎo)致回轉(zhuǎn)線中心偏離的重要原因。為避免這一誤差則需要按照要求裝配主軸,在機械設(shè)備運行過程中做好設(shè)備的保養(yǎng)、維護、運行工作,最大程度減少主軸回轉(zhuǎn)對工件精度造成的影響。針對刀具精度,則應(yīng)該考慮在特殊加工的時候刀具精度對加工成果造成的影響。切削刀具與工件之間在運行的時候產(chǎn)生摩擦力是導(dǎo)致誤差存在的最主要原因,這導(dǎo)致工件表面的粗糙度無法提高,影響到切削性質(zhì)、振動頻率等,從而導(dǎo)致工程產(chǎn)生誤差。其中切削效率、成品質(zhì)量、成本等均受到加工精度造成的影響。為了減少誤差應(yīng)該在使用刀樣板、刀顯微鏡安裝刀具的基礎(chǔ)上運用新型耐磨材料。為減少刀具的磨損提高刀具的使用期限,應(yīng)該合理使用潤滑油。
4.2受熱、受力等控制
加工精度是影響加工成本的最主要因素,主要是力與溫度對成品造成的影響,嚴重的情況下甚至?xí)霈F(xiàn)變形、扭曲、斷裂等情況,需要在加工當(dāng)中得到人們的重視。刀具在高溫狀態(tài)下出現(xiàn)受熱的最主要原因,出現(xiàn)高溫狀態(tài)的現(xiàn)象是刀具摩擦所導(dǎo)致,在高溫受熱作用下發(fā)生熱變形在所難免,變形之后刀具切削尺寸發(fā)生變化,同時加工精度也受到限制。在這種情況下選擇合適的刀具調(diào)整好切削深度、加工方式非常關(guān)鍵。調(diào)整切削深度、使用冷卻加工方式來抑制熱變形是提高加工精度的最主要方式。比如在加工的時候在刨刀的擠壓下長方體錘頭表面很難控制工件表面溫度的升高,因此就需要采取降溫措施。受熱不均現(xiàn)象的出現(xiàn)會導(dǎo)致工件成品出現(xiàn)彎曲、凸出的現(xiàn)象,從而影響到加工的精度。同時在加工當(dāng)中刀具老化也是重要原因。在加工當(dāng)中需要采取合理的措施,使用冷卻潤滑劑,對非加工面預(yù)冷來降低加熱的概率,這兩種措施可以降低熱面、受力對加工精度造成的影響。除此之外機械模具加工材料的選擇也非常重要,合適的材料需要綜合考慮經(jīng)濟效益與社會效益、耐用性與精度等,從細節(jié)控制來保證機械模具的加工精度。
4.3加工操作控制
加工精度控制是數(shù)據(jù)加工當(dāng)中備受關(guān)注的重點。在生產(chǎn)當(dāng)中任何細小的偏差都有可能導(dǎo)致發(fā)生問題,有牽一發(fā)而動全身的準(zhǔn)備,避免出現(xiàn)整體加工誤差出現(xiàn)的情況。如果想在傳統(tǒng)加工操作精度的基礎(chǔ)上提升加工操作精度,首先應(yīng)該明確產(chǎn)生誤差的重要原因。傳統(tǒng)的手工加工方式需要多次裝夾、調(diào)節(jié)等,會導(dǎo)致存在誤差。數(shù)控機床加工背景下,運用固定夾具或者是相關(guān)的輔助工具來降低操作誤差,能夠提高工件的整體精度。強調(diào)加工操作技術(shù)的運用過程中,也需要合理精準(zhǔn)使用測量工具,保證測量工具的先進性,強調(diào)操作的規(guī)范性,以測量結(jié)果的精度為主要基礎(chǔ),提高模具的生產(chǎn)質(zhì)量。
5結(jié)束語
綜上,數(shù)控加工技術(shù)在現(xiàn)代化發(fā)展過程中被重視,可以看出我國對機械制造方面的支持與鼓勵。在不斷發(fā)展的背景下,生產(chǎn)工廠需要利用編程技術(shù)等來實現(xiàn)對模具的加工制造,推動模具生產(chǎn)的自動化發(fā)展。機械模具制造領(lǐng)域?qū)τ谔嵘覈C合國力方面有重要作用,現(xiàn)代化的發(fā)展需要立足現(xiàn)狀,不斷完善,實現(xiàn)機械制造的現(xiàn)代化發(fā)展。
參考文獻:
[1]魏潔,孫麗,戚永福.數(shù)控加工技術(shù)在機械模具制造中運用探討[J].汽車博覽,2020(003):122.
[2]楊鵬.淺析數(shù)控加工技術(shù)在機械模具制造中的具體應(yīng)用[J].時代汽車,2020(15):123-124.
[3]李孝元,郭亮,劉麗明.基于信息化資源的數(shù)控加工技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用———評《數(shù)控加工技術(shù)與實踐》[J].機械設(shè)計,2020,37(11):160.
作者:陳文升 單位:廣東省佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院