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数控加工方法,是指在数控机床上进行零件加工的一种方法。数控机床是对传统机床的总结和改进,数控机床加工相对于传统机床加工方面,克服了传统机床加工的缺点,极大的提升了加工工艺的自动化水平和生产效率,节省了人工,降低了操作工艺时长。数控加工,是在数控机床上,运用编程的方法,并结合复杂的模型计算,采取数字信息来控制零件和刀具位移,从而达到加工零件的目的的一种工艺过程。数控加工对于精度要求高、形状复杂、品种多样、批量小等性质的零件有很适合的加工效果。
1 数控加工操作过程分析
数控加工,是指应用数控机床对零件进行加工的一系列过程。数控加工的机器称为数控机床,数控机床受控于数控系统(专用或者是通用计算机),数控机床的运动由数控系统的指令来引导。数控指令是程序员根据所需要加工材料的要求、材质、机床的特性等,结合具体的指令规范和格式来进行编写的。数控机床的受控大致分为机器的启动、运作、停止;刀具的选择、更换;主轴的旋转、变速;进给的速度、方向、方式等等。
2 数控加工技术主要特点
数控机床的加工技术具有以下一些特点:第一、工序集中。数控机床自动化水平比较高,一般带有自动可以切换的刀库和刀架,程序自动控制换刀过程,所以,工序比较集中,能够为企业节省人力和物力。表现在一是减少了机床占地面积,二是减少了中间操作环节(比如物品暂存等)。第二、自动化水平高。数控加工技术在工作过程中,控制刀具过程不需要人工控制,自动化程度比较高。表现在四个方面,一是对操作工人的技术水平要求低。数控加工工人的培养时间比较短,短期就能上手实践,并且加工出来的工件精度高、时间少。减少了工人的劳动强度,从而节省了劳动时间。二是产品质量稳定。加工自动化水平提升,促使加工过程避免了由于人的误差而导致的产品质量缺陷。三是产出效率高,数控机床自动控制刀具的切换,使得加工效率较高。第三、柔性好。数控机床克服了传统机床和传统专机的缺点,可以通过改变程序来加工不同的零件,并且能够实现自动化操作,从而显示出柔性好、效率高的特点,更能适应社会的竞争。第四、适应能力强。数控机床特别适合加工质量要求高、急需器件、新产品等等,能够对各种轮廓进行精确加工。
3 数控加工工艺原则分析
数控机床在加工原则方面表现在下面四点:下道工序不能被上道工序的加工影响;先进行内孔加工,再进行外形加工;相同加工工艺的工序,应该连续进行,从而减少换刀过程;安装过程应该从刚性影响较小的工序开始。下面分析加工路线和优缺点。
3.1 加工路线分析
加工路线包括从对刀点(或者说是机床固定原点)开始算起,直到返回该点,这整个程序过程中所经过的路径。包括切入、切出以及空行程三个方面的路径。精加工的加工路线应该将粗加工及空行程的进给路线的选择为重点。并且在加工过程中应该确保工件表面的粗糙度和工件精度、促使路线最短、简化加工程序、应用子程序简化程序编写。
3.2 加工优缺点分析
数控加工具有以下优点:工装数量能够大量减少;加工工件质量稳定以及精度高;对于小批量和多品种等工件的生产效率高;可以加工复杂型面。数控加工的缺点是维修费用高,并且对维修人员的技术水平提出了很高的要求。
4 数控加工刀具选择探讨
4.1 选择刀具原则
4.1.1 选择数控刀具的原则
刀具寿命与切削用量的关系密切。在进行切削用量的制定时,应该合理选择刀具寿命。而刀具寿命的选择应该根据所要达到的目标确定,受到其他很多因素的影响。一般情况下,最高生产率刀具寿命由目标为单件工时最少确定,最低成本刀具寿命由工序成本最低来决定。
4.1.2 选择数控车削用刀具原则
数控车削用刀一般有成型、尖形、圆弧形车刀这三类。一般在数控加工过程中,不鼓励采用成型车刀。而尖形车刀的选择在几何参数方面与普通扯削时大致相同,结合数控加工的路线、干涉等进行综合分析,也应该将刀尖考虑在内。圆弧形车刀比较适用于加工工件的表面,其刀位点在圆弧的圆心上。选择圆弧形车刀时,应该考虑车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径。
4.1.3 选择数控铣削刀具原则
在数控加工中,铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀,相关参数设置比较复杂,需要结合零件的内轮廓、加工高度等进行分析。
4.2 刀点分析
刀点是刀具相对于工件运动的起点,在程序开始执行时,应该确定刀具相对于工件坐标系下的运动位置。而程序编写过程中,应该首先正确的确定对刀点的位置。选择对刀点应该以便于编写程序和处理数值为原则。在实际操作过程中,可以手动对刀,选择刀位点,工厂一般采用光学的对刀仪、对刀镜等等。
4.3 切削用量分析
在进行数控编程时,应该对每道工序的切削用量进行确定,并通过指令的形式表现在程序中。切削用量包括主轴转速、进给速度、背吃刀量这三个方面的确定等等。确定原则为:根据刀具需要,发挥刀具的使用性能,确保刀具的使用寿命,提升机床的性能,保证加工零件的精度,提高生产效率。
5 数控加工操作安全分析
为了确保数控机床高效加工的实现,应该保障操作的安全性,包含两个方面:第一、达到文明生产要求。文明生产对操作人员的素质提出了很高的要求,包括用好、管好、维护好数控机床,并且能够掌握数控机床的性能,操作熟练。第二、符合操作流程要求。减少操作故障,正确使用数控机床,对数控机床进行合理操作。
6 结束语
根据本文对数控机床使用和数据加工技术相关问题的分析,可以知道,数控加工是实现工业自动化的有效手段。未来发展过程中的3D数控加工机床可以使得操作更加的精确,有效避免仪器的损坏,能够有效保证加工工艺的准确性以及加工过程的高效性。3D数控加工通过结合算法的使用,能够计算出模型的工艺轨迹,从而可以实现金属加工和切割的模拟操作。不管是何种性质的数控机床,在进行实际生产过程中,都需要根据实际需要进行规划和管理,促进加工效率的不断提升。
参考文献
[1]汪峰.提高机械数控加工技术水平的有效策略[J].中国机械,2013(7).
关键词:数控;高速加工技术;分析
1 数控高速加工技术应用
1.1 高速切削加工技术
高速切削加工技术是一项先进的切削加工技术,由于其切削速度、进给速度相对于传统的切削加工大幅度提高,切削机理也发生了根本的变化,所以常规切削加工中倍受困扰的一系列问题,通过高速切削可得以解决。与常规切削加工相比,高速切削具有它的特点:(1)加工效率高,随着切削速度的大幅度提高,进给速度也相应提高,单位时间内的材料切除率可达到常规切削的3-6倍,甚至更高。此外,高速切削机床快速空行程速度的提高缩短了零件加工辅助时间,也极大地提高了切削加工效率。(2)切削力降低,切削热对工件的影响小:高速切削中在切削速度达到一定值后,切削力可降低30%以上,尤其是径向切削力降低更明显。同时,95%-98%以上的切削热被切屑飞速带走,仅有少量切削热传给了工件,工件基本上保持冷态。因此特别适合加工薄壁类、细长等刚性差的零件和易于变形的零件。(3)加工精度高,高速加工刀具激振频率远离工艺系统固有频率,不易产生振动;自由切削力小,热变形小,残余应力小易于保证加工精度和表面加工质量,因此采用高速切削常可省去车、铣削后的精加工工序。(4)可切削钛合金、高温合金等各种难加工的材料:航空航天等尖端部门的零件制造大量采用难加工的材料。例如钛合金,这种材料化学活性大,导热系数小,弹性模量小,因此刚性差,加工时易变性,而且切削温度高,单位面积的切削力大,零件表面的冷硬现象严重,刀具后刀面磨损剧烈。若采用涂层整体硬质合金刀具高速切削钛合金,切削速度可达200m/min以上(比传统切削加工速度高10倍左右),加工效率和零件表面加工质量都能获得大幅度的提高。
1.2 数控车床加工技术
数控加工是指在数控机床上对零件进行加工的工艺方法。一般来说,数控车床加工技术主要涉及数控机床加工工艺和数控编程技术两大方面,数控加工中地刀具、夹具等工装也在其涉及的范围内。数控机床运动的可控性为数控加工提供了硬件基础,但是数控机床也是按照提供给它的指令(加工程序)来执行运动的,因此数控加工工艺的制定和零件加工程序的编制是实现数控加工的重要环节,是获得合格零件的保证。特别是对于复杂零件加工,其重要性甚至超过数控机床本身。由此可见,数控车床加工技术一种能高效、优质的实现产品零件加工的有关理论、方法与实践技术,是自动化、柔性化、敏捷化和数字化制造加工的基础与关键。
1.3 数控快速点磨削技术
快速点磨削技术是由德国Junker公司在1994年开发的一种集CNC、CBN超硬磨料、超高速磨削三大先进技术于一体的高效率、高柔性先进加工工艺,主要是用于轴套类零件地加工。它采用超薄层CBN或人造金刚石超硬磨料砂轮,是新一代数控车削和超高速磨削的极佳结合,是目前高速磨削最先进的技术形式之一。快速点磨削主要有以下特点:(1)在磨削工件外圆时,工件的轴线与砂轮的轴线并不是始终处于水平状态,而是在水平和垂直方向都旋转一个角度,以实现砂轮与工件理论上的点接触。通过数控系统控制这两个方向的点磨变量角和X、Y方向的联动速度来实现对不同形状表面的加工。(2)快速点磨削砂轮采用超硬磨料CBN,这种材料具有高硬度,高耐磨性等特点,使砂轮的速度可以达到90-160m/s,从而保证快速点磨削具有较高加工效率。(3)通常快速点磨削砂轮采用CBN材料或者人造金刚石超薄砂轮,厚度只有4-6mm,这样的薄砂轮可以大大减少砂轮质量,这不仅能降低砂轮的造价还能减少砂轮运转时的不平衡度,从而降低运转时施加在轴上的离心力。(4)Junker公司数控快速点磨削机床采用了多项专利技术,例如砂轮三点定位安装系统,砂轮主轴电平衡自动控制系统,机密导轨系统以及砂轮在线修整技术,从而保证机床的加工性能。
2 数控高速加工技术分析
2.1 提高生产率
生产率与切削用量有着密切的关系。合理的切削用量是保证生产率的重要因素。相当于传统加工方式用大直径的刀具、大切深、大切宽的切削用量,而在高速加工方式下,都采用小直径的刀具、小切深、小切宽、快速多次走刀来提高加工效率。高速加工的进给速度一般是传统加工方式的5-10倍,材料去除率可提高3-6倍,从而大大地提高了生产效率。
2.2 改善加工产品的质量
由于高速加工的切削力大幅度减小,刀具和被加工零件之间的系统振动很小,容易得到很好的表面加工质量,可作为机械加工的最终精加工工序和镜面加工。另外一方面,由于主轴转速高,刀具和工件的接触频率大为增加,在加工表面产生高频压应力,从而大幅度减小加工表面的表面粗糙度、提高加工表面的接触刚性和零件的耐磨性能。尤其是在模具行业,采用高速加工工艺,模具的平均使用寿命提高3倍。
3 结束语
机械制造业是一个国家最基本的行业,它的发展水平直接影响我国经济水平,为了我国经济的飞跃和国民生产总值的提高,国家对重大科技产业项目也越来越重视,综合科学技术水平将日益提高,高速加工技术已经站在世界制造技术的顶端,因此高速加工技术在国内机械制造业将日趋实用和普及。数控高速加工技术以其高精度的高数加工特点受到了各个行业的青睐。就目前而言已经在航空航天、汽车行业和高精度的模具行业得到了广泛的应用。
参考文献
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【关键词】数字控制;数控加工;曲面定位;应用
数控加工技术与传统的加工技术不同,数控加工技术需要在数控机床上对机器的零件进行精细地加工技术,该技术需要运用到机械加工和数字信息控制零件方法,而且数控加工这种技术,能够广泛地运用在各种复杂的零件上,应用的领域非常广泛。数控加工技术还具有精密度高的优点,对零件的加工精细。在数控加工过程中运用到的数控机床,是一种应用计算机来进行控制的机床,数控系统又控制着数控机床,数控系统能够根据程序员对零件的材质、加工要求等规定的要求进行程序编辑。
一、复杂曲面数控加工中的技术
随着社会的高新科学技术的发展,在航空、造船、汽车等交通领域中,对零件的加工要求逐步的提高,人们要求的零件越来越精细与精确,因此,复杂曲面数控加工技术得到了快速的提升。由于数控加工技术应用广泛,该技术可以应用在已有零件的复制、受损零件的还原、新零件的设计等等方面,因此,数控加工技术包含了方方面面的技术,如:获取数据的技术、曲面匹配的技术等。
数控技术是一种运用数字来对某一工程的全过程进行有效地控制,并且能够达到机械自动化的目的的一种新型技术。该技术能够机械中的方位、角度、长度、速度等的物理量进行机械化控制,数控加工技术伴随着高级数学的研究而发展。在数控技术加工中,需要运用到数控机床进行对数控系统进行操控,然后数控机床又是根据操作者的编辑来进行操控的,在数控机床内部中,机器内部会自动地对操控着输入的数据以及规定进行系统的数据计算、数据转换等复杂的工程式的操作,最后再通过一系列的机器自动操作,对需要加工的零件进行制造,来完成这一零件加工的过程,即数控加工过程。数控技术一般分为数字控制、计算机控制、直接控制和微机控制。这几种数控技术都是通过不同的机器来实现对数字的控制欲数字的转换的过程。
二、数控加工技术的特点
数控加工技术的发达与否是一个国家的工业发展的情况的标志,因此,一个国家的工业是否发达,与该国家的数控技术的发展是密切相关的。那么数控加工这种技术为什么会占有如此重要的位置呢?以下让我们一起了解一下数控加工技术具备的各种优点。
(一)机械自动化
数控加工技术是一种全自动化的高科技的技术,运用对数字的控制进行机械自动运行的技术。在数控的加工过程中,操作者的工作量非常的简单与便捷,操作者只需要在数控系统中按下规定的数据,对零件进行装卸以及定时的给机械换道具,并且在过程中进行监督。机械的自动化,可以大大地减少工业员工的工作量,减轻了员工们的工作负担,给人们带来了许多的方便。在工业的生产过程中,运用数控加工技术,可以使复杂的手工操作过程变得简便许多。
(二)精确度高
运用数控加工技术对工业生产中的零件进行加工,能够在加工的过程中进行很精确地计算,由于数控技术的机械化,计算非常精确,从而能够确保产品的高度精确,在很大一定程度上,满足了人们对产品的高度精细的要求,该技术的精确度高,不仅保证了零件的精细程度,而且为大型机器的制造奠定了坚实的基础。
(三)工作效率高
由于数控加工技术在运用数控机床加工能够在一次的装卸中同时对多个零件的表面进行加工,就仅此这一个步骤,就比人工的操作快了许多,在数控加工过程中,还在许多过程上的效率高,如:数据的检测、划线等方面。这种数控加工技术大大地缩短了零件的加工时间,这也很大程度上方便了人们,为工业生产的员工减少了工作的压力。
(四)用于创新产品的研制
在数控加工技术中,操作人员不要太多的制造过程,只需要对机器中的数据进行高级编辑就能够快速地制造出一种新型的产品出来,因此,运用数控技术生产出创新的产品,就比以往降低了一个等次,变得容易了许多。
虽然,运用数控技术进行零件的加工具备了很多的优点,但是这种技术也具有一些不足之处,如:数控技术的投资大、工业生产风险高、数控系统的维修要求高、运行数控机床时遵守的规则繁琐等缺点。数控技术的这些缺点也成为了该技术在工业生产中得不到推广的主要原因,许多企业家不愿意投资大笔的钱财在工业生产中,从而放弃了数控技术的这种新型加工技术,从而,在一定程度上,限制了数控技术的发展。
三、复杂曲面数控加工技术的应用
数控加工技术在许多的领域里都可以应用得到,不单单对复杂的曲面上可以应用,在许多的零件中需要应用数控系统这样的大型机器才可以进行,面向各个领域的高科技术,数控技术的发展获得了很大的提升,如今,在工程上的数据的获取技术子航空、航天等方面也得到了很广泛的应用,曲面的匹配技术也应用在了许许多多的方面,如:建筑设计上的各种家具的相互匹配等。由于零件的配置应用在人们生活中的方方面面,在汽车里,会有零零碎碎的零件,在飞机中、航船中等等的大型机器当中,也是由零件构成的。总之,数控加工这种先进的技术,在以后具有很大的发展潜能,且应用十分的广泛。
(一)数控技术在交通行业中的应用
数控技术最早就是运用在机器中的零件的制造当中,随着数控技术对零件的加工过程应用得越来越多,在汽车、船舶、航空等交通运输行业中,交通工具的内部的构造的零件中,开始广泛地使用数控技术,对繁琐、众多的细小零件进行精确地加工,在数控加工中,大到可以加工交通工具的发动机,小到可以加工一个细小的螺丝。因此,在现今的数控加工技术,已经普遍地应用于交通工具的制造当中。
(二)数控技术在军事装备中的应用
数控技术的应用,不仅仅局限在交通生产方面上,海能够推广到军事装备的制造当中。许多国家的军事上的武器,已逐步地需要运用数控加工这种技术。这一技术之所以能够应用于军事武装上面,最主要的原因在于该技术制作的精确性高,许多国家考虑到武器对国家的国防的重要性,制造出一种高度精确精细的武器成为了首先需要解决的问题,运用数控技术又恰好的符合了制造精确的零件的要求,而且,制造出一种精确度高的武器,也能很好地保证了武器的安全性与使用性。
(三)数控技术在通信行业中的应用
如今的计算机产业、手机通信的产业以及电视机产业当中,大多需要运用到一种含有纳米技术、超精技术的高科技的精细制造配置。这些通信产品的内部的精细构造中,许多的零件需要有高度的精细与精确性,数控加工技术在很大地程度上满足了制造通信产品中的这一要求,运用数控技术加工通信产品的零件,将会成为通信生产行业的一大趋势。
(四)数控技术在医疗设备上的应用
医疗行业当中,数控技术将能够应用于现代的一些机械化的医疗器具当中,现在医院里的一些高科技的诊断设备实际上都应用了数控技术,这些设备的应用大多数是运用了数控技术当中的数据监测的技术,利用了数控技术的获得准确数据的特点。使得数控技术在医疗设备上得到了应用。
(五)数控技术在印刷行业上的应用
在印刷行业中,印刷机器的内部构造同样可以应用到数控加工这种技术。该行业运用数控技术,主要利用了数控技术的耗时少的特点,在相同的时间内,运用了数控技术的印刷机器比传统的印刷机器的工作效率要打很多,使印刷术在短暂的时间内得到最大量的工作量,满足了人们对时间观念上的要求,从而,使数控技术能够在印刷行业中的得到了广泛地应用。
数控技术的应用不仅仅局限在以上的行业当中,该技术甚至能够渗透到人类的生活的方方面面当中,由于数控技术的运行方便的特点,现代的纺织业、包装业等等的行业当中也看可以运用到数控这种技术,在简单的行业当中也能很好的运用数控技术。在以后的手工产业当中,主要由数控机床来进行操控,见见地取代人工的手工制造业,方便人们的生活,减轻人们的劳动力。
四、总结
本论文主要对数控加工技术进行简要的陈述,让读者能够对数控技术有了进一步的了解,并且通过介绍数控技术的优势所在,向人们推广这种数控加工技术,向各大企业家推荐现今的数控技术是值得大家投入发展的技术,最后,再深入地介绍数控技术在各个行业中的广泛应用,说明了数控技术的应用的领域是非常广阔的,是一种非常有用的技术,是产品生产中的很有必要的一门技术。
参考文献
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[4]程雅琳.复杂曲面多轴数控加工精度预测与控制[D].山东大学,2010.
在加工的过程中,在薄壁深腔零件上小螺孔的加工经常出现很多问题,我们经过认真的研究,得出了可能导致问题的几种原因。首先,在薄壁深腔的零件上进行加工小螺孔时,由于型腔的内壁很薄,攻丝过程中很容易产生振动,尤其是在进行高速攻丝的时候,这种震动现象会变得更加明显,这就使得在攻丝的时候丝锥在空中受到的负荷作用不稳定。除此之外,薄壁深腔的零件在钳口装夹的过程中,如果用力过大就会使得型腔内部的装夹产生形变,如果装夹不牢固,那么加工螺孔的整个型腔更加容易发生振动的现象。其次,对于薄壁深腔零件的制造材料一般都是热轧板料,经常会存在一些比较硬的质点。而且在攻丝的时候,由于孔内部的切削条件不是很好,内部往往难以及时的提供切削液。而且目前使用的钻夹头进行攻丝的时候,和主轴的同轴度比较差。在加工的中心上进行攻丝的时候,主轴的转速也可能存在不合理的现象。通过上面提到的这些现象,可以知道由于振动、变负荷等作用,很容易使得在薄壁深腔上进行数控攻丝的时候发生断锥现象发生。
2小螺孔加工方案
对加工中心小螺孔的工艺加工方案进行合理的确定,对于螺孔的加工是很关键的要素。由于上面已经对于加工过程中的一些原因进行了分析,我们在此基础上,对于小螺孔的加工提出来了如下加工方案。1)在薄壁深腔零件上加工螺孔时,进行两次装夹。其中,对于铣削型腔进行装夹的时候一般为一次装夹,它的切削力大,装夹力也大。而对于螺孔的加工装夹一般是第二次装夹,切削力这时候就被减弱,所用的装夹力也因此而减小。而且这样能够有效地减少由于第一次的装夹带来的变形。2)在薄壁深腔零件上进行螺孔的加工时,对于较大的型腔可以使用支撑夹具来进行装夹,这样能够有效减少切削产生的振动。在这个过程中需要设计型腔的支撑铣夹具,从而有效减少加工时产生的振动。3)在薄壁深腔零件上进行螺孔的加工时,还应该适当降低攻丝的速度,这样能够有效地降低切削力,从而减少加工的时候发生的振动。4)薄壁深腔零件上进行螺孔的加工时,应该使用弹簧夹套装来夹住丝锥,使得丝锥和主轴之间的同轴度得到提升。5)可以使用挤压丝锥来进行攻丝,这样不仅能够提高丝锥的强度,而且对于攻丝的速度以及效率的提升也有着很大的作用。6)如果深腔薄壁类的零件有盒体和盒盖,由于盖板和盒体进行装配的时候往往使用沉头螺钉进行联结,需要保证螺纹孔和沉孔保持同轴,位置度公差一般为±0305mm左右。因此,盒体上的小螺孔加工完成以后,对盒盖上的沉孔进行加工的时候,需要使用铣夹具来保证和盒体上小螺孔的位置度的要求。
3小螺纹加工实验
根据小螺孔加工工艺的方案,使用2次装夹的方式,用支撑夹具支撑深腔来降低攻丝的速度,使用弹簧夹套装夹住丝锥,在薄壁深腔类零件上进行了很多次的攻丝小螺孔的实验。在实验的过程中,有螺纹烂牙、断锥等情况发生。经过探究,我们发生是因为钻孔之后有切屑留在空中使得丝锥对螺纹存在挤压的作用,从而导致了烂牙的情况发生。因此我们做出了相应的处理,在钻底孔并且倒角之后,增加了一道使用高压空气吹出切屑的工序,将此问题解决。经过反复的实验,我们发现对于工艺的参数经过合适的优选之后就能够达到正常生产的要求,因此我们的工艺方案是正确的。因此,在使用数控加工小螺孔的时候,关键要根据不同的被加工的材料,使用不同材质的丝锥,对切削参数进行优化,除此之外对于切削液的正确选择也是很重要的。并且,对于切削工艺参数不能完全一样,应该根据实际的设备情况、零件的形状、以及加工的尺寸和精度的不一致等进行工艺实验之后在对此进行确定。对于薄壁深腔零件上进行螺孔的数控攻丝,根据薄壁腔零件的具体情况使用夹具进行支撑也是很关键的,因此对于支撑夹具的设计也应该引起重视。
4结语
关键词:模具 制造 数控加工
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)05-0026-01
模具具有结构.型面复杂.精度要求高.使用的材料硬度高.制造周期短等特点。模具制造是一个生产周期要求紧迫。技术手段要求较高的复杂的生产过程。每一副模具都是一个新的项目。有着不同的结构特点。因而对于机械加工的技术上水平要求较高。传统的机械加工技术及设备具有一定的局限性,工艺水平较低、精准度不够,且生产周期较长,直接影响到模具制造的生产效率以及质量。
数控加工技术的多元化发展,包括数控铣加工.数控电火花加工.数控电火花线切割.数控车削加工.数控磨削加工以及其他一些数控加工方式的深入研究,能够为模具制造提供了丰富的生产手段。其中应用最多的是数控铣床及加工中心。其次数控线切割加工与数控电火花加工在模具数控加工中的应用也非常普遍。可以说,数控加工技术是模具制造技术中得核心应用。
1 模具数控加工的特点
(1)模具制造为单件生产,每一副模具结构特点都具有一定的差异,且生产制造过程中,几乎没有重复开模的机会,因而在数编程以及机床控制方面都有较高的要求。在加工较为复杂的模具时,往往需要采用第三方机械软件进行自动编程而后有模具制造工艺人员进行修订。
(2)模具的设计开发并非作为最终产品而出现,而是为新产品项目研发而服务的,因而在开发数量、开发时间等方面均不固定,制造随机性较强,因而模具设计制造人员应该具有较强的适应能力,并且需要具有丰富的实践经验。同时,对于模具型腔面的复杂加工来说,工艺要求加工腔型表面时必须达到足够的精度,尽量减少、最好能避免模具钳工修整和手工抛光工作。
(3)模具加工的制造精度要求高。为了保证成形产品的精度,模具加工的误差必须时行有效控制,否则模具上的误差将在产品上放大。模具公差范围在达到成形产品的1/5~1/10,而在配合处的精度要求更高。只有达到足够的精度,才能保证不溢料。
(4)模具制造中包含着特殊的机械加工。一般来说,模具的内部结构较为复杂中,对于尖角、肋条等部位,无法用机加工加工到位。另外某些特殊要求的产品,需要进行电火花加工,而电火花加工要用到电极。电极加工时需要设置放电间隙。模具电极通常采用纯铜或石墨,石墨具有易加工、电加工速度快、价格便宜的特点,但在数控加工时,石墨粉尘对机床的损害极大,要有专用的吸尘装置或者浸在液体中进行加工,需要用到专用数控石墨加工中心。
2 数控加工技术在模具制造中得应用
基于对模具数控加工的研究可知,模具制造中对于机械加工技术的要求较高,而数控加工作为现代化机械加工的方式能够满足于模具制造的特殊要求,特别是数字控制技术以及数控机床的精准度已经有所提高。在模具数控制造中,应用数控加工可以起到提高加工精度、缩短制造周期、降低制造成本的作用,同时由于数控加工的广泛应用,可以降低对模具钳工经验的过分依赖。因而数控加工在模具中的应用给模具制造带来了革命性的变化。当前,先进的模具制造企业都以数控加工为主来制造模具,并以数控加工为核心进行模具制造流程的安排。
2.1 数控车削加工
一般来说,数控车削加工多用于模具制造中轴类标准件,如各种杆类零件,包括顶尖,导柱、等等,同时也可以用于回转体模具的制造加工,如瓶体、盆类的注塑模具,轴类、盘类零件的锻模,冲压模具的冲头等。数控车床由于加工平面的限制,往往仅能够用于模具中部分零件的加工。
2.2 数控铣削加工
由于模具外部结构多为平面结构,同时多为凹凸型面以及曲面的加工,因而数控铣床的应用较多,采用数控铣床可以加工外形轮廓较为复杂或者带有曲面的模具。如电火花成形加工用电极、注塑模、压铸模等,也可以采用数控铣削加工。随着数控加工技术的不断发展,目前大型数铣加工中心在模具制造中较为常用。
2.3 数控电火花加工
数控电火花加工多用于快速成形加工,其加工精度较高,而且相对来说编程难度也较低,数控电火花额高于于微细复杂形状、特殊材料模具、塑料镶拼型腔及嵌件、带异形槽的模具的加工。线切割主要应用在各种直壁的模具加工,如冲压模具中的凹凸模,注塑模中的镶块、滑块,电火花加工用电极等。
3 结语
当今,数控加工技术已经广泛地用于模具制造的各个生产领域,尤其是在家电、轻工、汽车、医疗器械、工艺品、儿童玩具等行业得到了更为充分地应用,而目前国外的先进数控加工技术已经开始为风电、水电、核电、铁路交通和航空航天等领域制造模具。总之,模具具有结构复杂、型面复杂、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特点。应用数控加工模具可以大副度提高加工精度,减少人工操作,提高加工效率,缩短模具制造周期。同时,模具的数控加工具有一定的典型性,比普通产品的数控加工有更高的要求。
参考文献
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