數控加工在機械模具制造的應用

時間:2022-07-06 11:46:01

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數控加工在機械模具制造的應用

摘要:現階段社會經濟實現了快速發展,工業發展速度越來越快,我國在機械制造方面的發展實現了長足進步,提高了生活質量的同時為社會發展做出了貢獻。我國當前正在努力實現機械制造強國,制造業的發展作用非常大。在新時期數控加工技術發展和完善提高了機械模具制造。數控加工技術運用提高了機械模具制造效率,促進了設計發展。機械制造領域內機械模具的設計制造是比較重要的部分,在模具設計當中對精度有嚴格要求。

關鍵詞:數控加工;技術;機械模具;制造;應用

信息技術與數字技術的快速發展讓現代制造業實現了創新發展,尤其是計算機技術被廣泛運用在生產當中。在工業生產領域內數控加工是非常重要的一環,也是新時期工業發展的重要產物。我國重視工業發展,事實上工業發展決定了一個國家的硬實力。要實現現代化工業的快速發展,就要有效提高工業化生產的質量,與現代技術結合,運用數控機床實現模具的制造發展意義重大。

1現狀

模具是工業生產上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產品的各種模子和工具。模具是使用冶煉、壓鑄、注塑等生產方式制作出來。隨著時代的發展模具逐漸成為衡量一個國家制作水平的重要參考點。人們根據模具的制作水平來評價一個國家的工業發展實力,這會影響到國家綜合國力的競爭,在國際范圍內受到重視[1]。模具生產行業朝著國際化方向不斷發展,在世界范圍內模具的生產其實并無多大差異,加劇了在世界范圍內的競爭力。在這種市場環境下我國應該積極提升生產效率,促進模具的生產智能化、集成化、自動化,確保生產出來的模具符合國際標準。在這種背景下模具生產雖然面臨諸多機遇,但是同樣存在挑戰。同時數控加工技術也是在這種趨勢下被研究和運用。數控加工技術結合了現代信息技術、數字化技術,能夠實現對機床工作的精密度調控,同時推動機電一體化的快速發展,而數控機床的出現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控機床具備諸多優勢,比如功能全面且結構多樣。在目前的生產領域內數控機床逐漸取代了大量傳統設備,取得了良好的成績。當前國門大開,我國在發展過程中需要認識到我國機械制造發展和國際水平之間的差距,重視對模具生產中數控加工技術的運用來推動模具的生產,讓模具朝著國際化發展趨勢不斷邁進。

2數控加工的價值

2.1實現多坐標聯動

機械模具的制造與生產中使用數控加工技術能夠為生產提供合理的保證,同時也可以促進多坐標聯動。其中重點體現在模具的數控加工、模具復制聯動等,從而提高模具的制造效率。但是在行業生產復雜模具的時候需要使用數控加工技術來進行控制,并非是過去復雜而單一的生產技術。傳統生產模式被淘汰的主要原因是生產成品不符合規范或者是無市場,需要檢討具體原因以及及時淘汰技術。數控加工技術主要是完成機械模具的生產、制造,本質上就是使用現代化技術、平臺等來實現空間和平面直線之間的生產制造。這種方式能夠在一定程度上降低工廠的勞動力,為生產提供保障。

2.2提高模具的性能

生產人員運用原本的加工技術來制造模具只會讓模具的發展陷入被動,傳統而落后的生產方式無法與現代化需求相聯系,長此以往的發展只會影響行業的生產效率、產品效果,進而導致模具的制造中會出現各種報廢品。但是使用數控加工技術能夠降低報廢效率,同時對生產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

在現代技術背景下數字化已經成為必然趨勢,因此在模具的生產與制造當中運用數控加工技術,既可以保證產品質量,為產品的發展提供保障,同時也可以推動自動化生產。具體體現在數控加工高技術能夠讓模具的生產實現自動化,降低模具生產過程中傳統生產存在的資源浪費現象,盡可能減少制造過程中存在的人為因素導致的錯誤,為生產提供保證。同時當前科技的快速推進使我國數控加工技術能夠實現自動化與智能化發展。使用數控加工技術,既可以保證模具的生產制造可以順利進行,同時也可以達到優化模具的效果。

2.4有利于生產

數控加工技術主要是構建數字化技術系統來控制加工機械實現生產,這種方式能夠實現對生產的全過程控制,提高生產速度的同時保證作業的安全性,為質量生產提供保證[2]。經過實踐可以知道生產工人在傳統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,加上工序復雜,進而影響到生產效率。數控機床的運用就可以解決這些問題,提高生產效率,為工廠帶來更多利益。

3數控加工技術在機械模具制造中的應用

3.1數控銑床中的數控技術

基于普通銑床發展起來的數字化控制機床,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對不同形態的加工。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備,比如液壓系統、氣動裝置、冷卻系統、潤滑系統等。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,伺服裝置譯碼和數據處理、監測加工幾個環節。

3.2數控車床加工技術

數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。同時根據工藝系統的鋼性、零件特征、技術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,如統一外形、零件內孔等。同時需要注意基準的統一性,對工件進行精準定位,將工藝孔作為定位孔的基準來保證加工質量。數控車床的加工重點是要做好編程的技術控制,確定刀具前進路線的準確性來實現高精度加工,從而滿足市場需求。以實際加工生產為基礎,借助計算機軟件來構建加工結構的三維模型,采取數字化方式展示加工的各項參數。編程之間控制加工材質的質量,重視刀具外形控制、生產工藝控制等,為加工創造更好的條件。數控車床加工還需要合理控制加工路線,具體加工過程中應該做好各方面控制[3]。

3.3電火花機床加工

電火花機床加工也被稱為數控加工,電火花中的火花機其實是一種加工設備,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、深槽銳角等加工領域,這均是傳統加工中不易實現的部分。以鏡面加工技術為例,表面精度差的有深槽、窄縫等不易拋光的零部件加工方面,使用混粉加工技術和高性能鏡面加工回路就可以實現技術的加工,能夠解決這些問題。混粉加工技術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表面的加工質量的提升,滿足工件的生產需求。

4提高機械模具數控加工精度的方式

4.1幾何誤差

程序化是加工工藝系統發展的重要特征,但是機床主軸、刀具等均會在非人因素下產生對加工的影響,進而影響到加工結果。其中最主要原因是由于機床主軸旋轉所導致。機床主軸旋轉是主要的傳動設備,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、同軸度不高等是導致回轉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,在機械設備運行過程中做好設備的保養、維護、運行工作,最大程度減少主軸回轉對工件精度造成的影響。針對刀具精度,則應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生摩擦力是導致誤差存在的最主要原因,這導致工件表面的粗糙度無法提高,影響到切削性質、振動頻率等,從而導致工程產生誤差。其中切削效率、成品質量、成本等均受到加工精度造成的影響。為了減少誤差應該在使用刀樣板、刀顯微鏡安裝刀具的基礎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,嚴重的情況下甚至會出現變形、扭曲、斷裂等情況,需要在加工當中得到人們的重視。刀具在高溫狀態下出現受熱的最主要原因,出現高溫狀態的現象是刀具摩擦所導致,在高溫受熱作用下發生熱變形在所難免,變形之后刀具切削尺寸發生變化,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整好切削深度、加工方式非常關鍵。調整切削深度、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。受熱不均現象的出現會導致工件成品出現彎曲、凸出的現象,從而影響到加工的精度。同時在加工當中刀具老化也是重要原因。在加工當中需要采取合理的措施,使用冷卻潤滑劑,對非加工面預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濟效益與社會效益、耐用性與精度等,從細節控制來保證機械模具的加工精度。

4.3加工操作控制

加工精度控制是數據加工當中備受關注的重點。在生產當中任何細小的偏差都有可能導致發生問題,有牽一發而動全身的準備,避免出現整體加工誤差出現的情況。如果想在傳統加工操作精度的基礎上提升加工操作精度,首先應該明確產生誤差的重要原因。傳統的手工加工方式需要多次裝夾、調節等,會導致存在誤差。數控機床加工背景下,運用固定夾具或者是相關的輔助工具來降低操作誤差,能夠提高工件的整體精度。強調加工操作技術的運用過程中,也需要合理精準使用測量工具,保證測量工具的先進性,強調操作的規范性,以測量結果的精度為主要基礎,提高模具的生產質量。

5結束語

綜上,數控加工技術在現代化發展過程中被重視,可以看出我國對機械制造方面的支持與鼓勵。在不斷發展的背景下,生產工廠需要利用編程技術等來實現對模具的加工制造,推動模具生產的自動化發展。機械模具制造領域對于提升我國綜合國力方面有重要作用,現代化的發展需要立足現狀,不斷完善,實現機械制造的現代化發展。

參考文獻:

[1]魏潔,孫麗,戚永福.數控加工技術在機械模具制造中運用探討[J].汽車博覽,2020(003):122.

[2]楊鵬.淺析數控加工技術在機械模具制造中的具體應用[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控加工技術在機械設計制造中的應用———評《數控加工技術與實踐》[J].機械設計,2020,37(11):160.

作者:陳文升 單位:廣東省佛山職業技術學院