張家旭

摘要：機械加工精度是衡量機械加工水平的一個重要指標，機械加工精度指位置精度和尺寸精度，只有保證了位置精度和尺寸精度才能保證模具的配合精度，模具精度主要包括模具部件之間的配合精度。嚴格來講，誤差不能避免，只能減小，所以影響機械加工精度的幾個方面和如何減小誤差是需要我們認真思考的事情。找到了影響的因素，對癥下藥，提高機械加工精度。

關(guān)鍵詞：誤差；模具變形；內(nèi)應(yīng)力；熱脹冷縮；累積誤

中圖分類號：TQ320.52文獻標識碼：A文章編號：2095-3178（2018）19-0377-02

前言：

加工精度和加工效率是機械加工永恒的追求，如何提高加工精

度，怎樣避免加工誤差，找出影響模具誤差的因素，分別從不同方面對其進行分析討論，避免誤差，進而提高加工精度。

1設(shè)備精度

對于制造模具的工廠來說，設(shè)備主要指數(shù)控加工機床（加工中

心）、三坐標測量設(shè)備、搖臂鉆、壓機等設(shè)備，數(shù)控機床的主軸精度（垂直度和擺差）、機床工作臺的平面度；壓機設(shè)備的機床上下臺面的平行度。注意機床的承重極限（最大載重量），加工過程中避免主軸探出過長影響強度。如果機床的橫梁是可移動的，可以調(diào)整W軸實現(xiàn)來避免主軸探出過長，如果機床的橫梁是固定的，需要調(diào)整墊塊的高度來保證主軸探出長度。理論上要求主軸探出越短越好，探出越短主軸剛性越好，橫梁的高度精度，對水平頭來說，誤差可以靠加工人員手動操作，減小誤差。橫梁的高度精度對于五面加工（萬能頭）的加工位置精度會造成影響，萬能頭比較脆弱，內(nèi)部是齒輪結(jié)構(gòu)，承受較大的外力之后，角度精度很容易受到影響，所以五面加工盡量避免一次切深較大的量、負載較大的加工，這樣來保證角度精度，也有的工廠為了保證五面機頭的角度精度，在一臺五面數(shù)控機床上配置了兩個五面頭，粗精分開，一個只進行粗加工、另一個只做精加工，這樣就能夠很好的保證了五面頭的角度精度，保證了加工的模具位置精度的準確性。數(shù)控機床主要是實現(xiàn)位置精度，重復(fù)定位等。尺寸精度主要由刀具、程序及加工人員的操作來保證的，機械部門的數(shù)控機床保證了單件模具的加工位置精度和尺寸精度，當然也需要配合三坐標等檢測設(shè)備進行測量，才能更好的保證加工精度。成套模具的配合精度，需要在壓機上去檢測，這也就要求了壓機設(shè)備的精度也必須要好，如：機床上下臺面的平行度、機床臺面的水平度、壓機重復(fù)定位精度等。這樣才能較準確的反應(yīng)出模具配合精度的一個真實水平。

2模具變形

鑄件的應(yīng)力變形（沒有完全釋放應(yīng)力）、裝卡不合理造成的變形

（模具太高，變形/不平會將誤差成倍的放大，造成安裝面不平，沖頭工藝尾位置度不準，影響沖頭與凹模套的配合精度。擺放不合理造成的變形、模具本身結(jié)構(gòu)不好造成的變形、受力過大造成的變形、熱處理造成的變形、運輸及吊運過程不合理造成的變形等。能夠落機床床面的盡量保證落機床床面加工來減小模具變形量。裝卡力度合適，不能過大，也不能過小。鑄件在出鑄造廠前會有一個消除應(yīng)力的處理，但應(yīng)力并沒有完全消除。鑄造廠到達車間后，需要在進行一個釋放應(yīng)力的過程，這期間不能對模具進行加工，粗加工完之后需要再次釋放應(yīng)力才能進行精加工，但是目前的項目周期要求不允許這樣加工，恨不得鑄件到廠后直接從運輸車上卸下放到機床工作臺上進行加工，這勢必會造成模具加工完后的一個變形，影響了模具加工精度。其中、裝卡不合理造成的變形是最多和變形量最大的，所以務(wù)必要保證按裝卡規(guī)范去裝卡，避免模具變形。

3加工工藝

加工工藝是模具加工中的最重要的也是起決定作用的一項技術(shù)，

加工工藝應(yīng)該在模具加工工起到引領(lǐng)和指導(dǎo)的作用。一個合理的加工工藝會讓模具加工進行的很流暢，加工完的模具也會有很高的精度；相反，一個不合理的加工工藝會讓模具加工進行起來很困難，加工人員會感覺很蹩腳，而且加工完的模具最終的精度也無法滿足使用要求。制定加工工藝的人員需要具備豐富的加工經(jīng)驗，合理的加工工藝聚集了很多的經(jīng)驗和科學(xué)道理，是一種寶貴的財富。如：精加工模具底面時，最后一刀加工需要松開壓板，讓模具在自由狀態(tài)下加工，保證了模具底面的平面度；凸模半精完后進行淬火再精加工，避免了精完后淬火的模具變形，或者改變淬火的方法，使用激光淬火來減小模具變形；將壓料芯下到模具本體里，利用本體的基準對壓料芯進行加工等。都是為了保證加工精度，得到更好的結(jié)果。

4溫度

熱脹冷縮對于鋼體來說，影響是不能忽視的。溫差大對機床精度的影響（1℃的溫度變化對于1m的機床太面變化為0.008mm），對于3m的機床來說，3℃的溫度變化造成的誤差為0.008X3X3=0.072mm。對加工模具的影響，需要恒溫車間，如果沒有恒溫車間，那如果車間早晚的溫差為3℃，那么機床的精度變化就是0.07mm，這樣的誤差對模具加工來說是不能接受的。

5刀具影響

這里主要討論加工精度的問題，所以只涉及到精加工用的刀具，

如刀具的精度不夠，刀具剛度不高，韌性好導(dǎo)致的加工不到位（讓刀）、刀具加工淬火后的模具導(dǎo)致的磨損等，按理論數(shù)值加工的，實際的加工結(jié)果卻不到位。一方面需要開發(fā)更好的刀具來滿足加工，俗話說“工欲善其事，必先利其器”就是這個道理。如導(dǎo)板的加工。原來加工導(dǎo)板用玉米銑刀精加工，需要多次加工，而且還不好保證垂直度和位置度，現(xiàn)在普遍采用插銑刀加工插銑加工，導(dǎo)板面的垂直度和位置度能夠很好的得到保證，加工效率還高。另一方面就需要增加檢測及測量等輔助手段，通過人為參與刀具補償，使加工的模具符合加工公差。

6累積誤差

誤差是不能避免和消除的，只能盡量減小，對于模具的多工序

加工，累積誤差是更加需要考慮的方面，對于拼塊的模具，更要考慮如何減小累積誤差，（一排10個鑲塊，由于加工的累積誤差，不能從左到右或者從右到左這樣從一頭開始進行裝配鑲塊的作業(yè)，我們需要中間鑲塊的定位，來保證盡可能小的累積誤差）。而且還要避免單塊加工，能裝本體加工的盡量裝本體加工，而且還要盡量整體加工（芯下到本體里加工）壓料芯配合后放到上模里面，利用本體上模的基準進行加工，保證了配合精度和基準一致的原則，但勢必會造成模具加工工序的增加，工序增加會增加輔助工時，輔助工時是產(chǎn)生不了任何價值的，也是對模具不產(chǎn)生影響的工時，不會使模具發(fā)生變化，所以輔助工時越少越好。累積誤差可以在任何一個環(huán)節(jié)產(chǎn)生，所以每個環(huán)節(jié)都要保證精度，減少誤差，才能保證最終的累積誤差在能夠接受的范圍以內(nèi)。當然，一部分累積誤差是可以通過增加一些手段來消除的，比如，模具的加工過程中有需要五面加工的，在五面加工前可以通過增加型面檢測程序來消除以前加工的工序（結(jié)構(gòu)面和型面）加工中產(chǎn)生的誤差，保證了整體的加工一致性。

7量具精度

量具需要定期的維護保養(yǎng)，主要是為了實現(xiàn)尺寸精度。量具需

要定期校驗來保證精度，使用前也需要檢查量具是否正常，模具加工中主要使用的量具包括環(huán)規(guī)、內(nèi)徑表、千分尺、游標卡尺、找正表、量規(guī)、通止規(guī)等。使用時一定要按正確的使用方法使用，才能保證檢測完的精度是準確可靠的。

8人的因素

目前，數(shù)控機床已經(jīng)取代普通機床，大大降低了由于人的技能

水平參差不齊的原因?qū)τ诩庸さ挠绊懀旧蠈崿F(xiàn)了重復(fù)性和復(fù)制性生產(chǎn)，但是還有很多的人自身的不確定性的因素，比如，受心情好壞的影響，不容易控制的情緒等等，心無旁騖的生產(chǎn)和心事重重的生產(chǎn)效果肯定是不一樣的，加工處理的產(chǎn)品（模具）也就不同，前者更容易加工出高品質(zhì)的產(chǎn)品（模具）；后者則可能會產(chǎn)生更多的不良品（模具）。由于人與人之間的職業(yè)素養(yǎng)良莠不齊，人參與的環(huán)節(jié)越多，造成的不確定因素越多，所以，為了將人的因素導(dǎo)致的誤差降到最低，一方面盡量減少人的參與比例，盡可能實現(xiàn)無人化加工，用這種方式盡量減少人員的因素，這種對加工工藝的要求比較高，需要比較成熟的加工工藝和高質(zhì)量的程序才能保證；另一方面，對加工人員的操作技能及責(zé)任心進行提升，提高制造一線員工的受重視程度，提高他們的社會地位等方面來提升他們的責(zé)任意識和成就感。

9輔助工具

輔助工具，如墊塊、對刀塊、卡頭等，要保證符合公差要求，

墊塊使用過程中要做好保護，避免磕碰表面。定期檢測是否符合公不茍的態(tài)度、精益求精的理念、每個環(huán)節(jié)都能認真對待，小細節(jié)上下大功夫，就能夠保證公差，加工完的結(jié)果肯定是我們想要的。

參考文獻

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[2].曾珊琪丁毅.模具壽命與失效