唐黎標
( 杭州東新模具有限公司,浙江 杭州 310022 )
隨著現代制造業(yè)技術不斷進步,工業(yè)產品模具的結構日趨復雜,尤其對模具成形精準度提出更高要求。模具材料硬度較大,因此對制造技術要求較高。模具數控加工及編程技術是以數控機床為加工手段,以計算機軟件進行編程的現代模具制造技術,可有效解決傳統(tǒng)加工技術中制造周期長、成品質量層差不齊的不良現象。
采用數控技術制造模具,其顯著的特征為單件生產,與傳統(tǒng)加工中的批量生產不同,在單件生產中,能夠充分保證不同模具都具有一定優(yōu)勢,并且在生產制造中避免重復開模,因此對機床控制方面要求較高。在制造十分復雜的模具時,往往會使用到第三方機械軟件進行自動編程處理,并且有負責人員進行看管。[1]當編程出現錯誤時,責任人員在第一時間進行修訂,保證編程準確性。
模具的前期設計與后期最終產品之間存在一定區(qū)別,模具前期設計階段的主要作用是為項目研發(fā)而服務,產品開發(fā)數量與時間等因素存在多變性,在制造過程中存在一定隨機性。由于種種因素,對模具設計與制造工作人員提出了更高的要求,相關人員在工作中應要具備較高適應能力,此外還應當具備一定工作經驗,確保模具設計與制造質量。
為充分保證制造模具精度,在進行加工過程中,必須要將制造誤差控制到最小,若誤差控制不及時,則直接影響模具質量與精度。模具公差范圍在達到成型產品的1/7左右,對配合出的精度要求則更高。因此在制造中,只有達到相關精度,才能避免溢料現象,從而保證產品質量。
模具內部結構復雜多變,采用傳統(tǒng)加工與制造方式,無法對內部細節(jié)進行詳細制造,且部分模具具有特殊要求,需電火花加工。使用電火花加工時,需利用電極輔助操作。電極在工作中應當設置一定放電間隙。大多模具電極均以石墨作為原料,主要考慮石墨具有價格低廉、加工便捷等優(yōu)勢。[2]在使用數控設備加工時,石墨會出現一定量的粉塵,從而對設備造成或多或少影響,因此需安裝吸塵裝置,降低粉塵對設備的影響。
模具制造行業(yè)屬于技術密集型及知識密集型產業(yè)。制造人員勞動強度較大,工作壓力大,但工作效率較低,嚴重影響模具質量。摒棄傳統(tǒng)模具制造方式,充分采用數控加工技術進行模具制造,可減輕制造人員工作強度與壓力,只需進行監(jiān)控與調整操作既可?,F階段,模具制造產品大規(guī)模推廣,在一定程度上改善了模具制造行業(yè)的生產環(huán)境。模具制造將由原始的手工化、半機械化逐漸向技術化發(fā)展,此種轉變也使得模具制造的勞動條件得以改善。[3]
將數控加工技術全面運用在模具制造中,從根本上提升模具制造設備的安全性能,保證其平穩(wěn)運轉。在模具制造中,設備一旦出現短路或者設備出現超負荷生產時,可造成設備損壞,存在一定安全隱患。使用數控加工技術,則有效避免這一現象。使用控制保護措施,對系統(tǒng)運行進行保護,從而避免危險事件發(fā)生,此外還能夠起到設備保護作用。據有關調查數據表明,使用數控加工技術后,設備損壞率得到控制,危險事件發(fā)生率大大降低。在模具制造中,零部件制造是首要環(huán)節(jié),零部件是模具安全運轉的重要保證。使用數控加工技術,能從根本上提升模具的安全性能,延長設備使用時間。[4]
在運用數控加工技術時,其應用方向為模具制造精度控制。在模具制造中,為保證模具能夠滿足多方面要求,需充分控制每一個零件的精度。其主要原理為通過減少數控系統(tǒng)的方式,使用閉環(huán)補償技術,從而進行模具零部件的加工,提升數控機床的穩(wěn)定性與精度。[5]當機床穩(wěn)定性得以提升,其加工精度與幾何精度也同步提高,可在模具零件生產中,充分保證零件質量,滿足不同客戶的特殊需求。
數控加工技術還被運用在模具制造柔性加工中。柔性主要指的是在使用數控加工技術時數控設備充分適應模具對象的能力,即指數控機床具備了一定的應變能力。在通常情況下,使用數控加工技術與設備可制造出形態(tài)各異、參數不同的模具,模具制造企業(yè)能夠提升模具制造柔性加工能力。在使用數據加工技術時,應當依據實際情況,建立完善數字系統(tǒng),并在此基礎上,為系統(tǒng)配置一定的使用功能,保證使用功能能夠滿足模具制造相關要求。[6]系統(tǒng)在運行中,還應具備自動總結生產經驗的功能,從而為后期改善提供經驗借鑒。
數控技術除了能夠運用在精度控制方向與柔性加工方向之外,還能將其運用在網絡化制造方向。主要是通過計算機集成制造系統(tǒng)與綜合柔性制造系統(tǒng)相結合,不斷完善模具制造的通信協(xié)議,通過計算機網絡端口實現網絡化制造。網絡化制造能夠從根本上提升模具制造精度,實現智能化控制,還能實現系統(tǒng)自動化發(fā)展,便于企業(yè)開展模具檢車與設備維修等工作。企業(yè)實現網絡化發(fā)展,對實現企業(yè)長遠發(fā)展、提升核心競爭力具有重要優(yōu)勢,符合現代化發(fā)展優(yōu)勢。
數控加工技術具有多重優(yōu)勢,例如改善勞動條件、提高設備安全性能等,將此種加工技術運用在模具制造中,能夠提升企業(yè)生產效率,緩解員工壓力,滿足客戶的多元化需求。通過對數控技術的優(yōu)勢分析,從而明確數控加工技術能夠運用在精度控制方向、柔性加工方向與網絡化制造,從而提高企業(yè)核心競爭力,拉動模具制造業(yè)長遠發(fā)展。