徐小娟
(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫機電分院,江蘇 無錫 214028)
科技快速發(fā)展帶動機械制造行業(yè)的發(fā)展,這對機械模具制造是新的挑戰(zhàn),然而,傳統(tǒng)的機械制造難以滿足滿足很多高新模具制造的要求,因此,數(shù)據(jù)加工技術(shù)被應(yīng)用于機械模具制造中,這種技術(shù)能夠很好地在保證機械模具質(zhì)量的同時,提高機械模具的生產(chǎn)速度,逐漸被廣泛應(yīng)用機械模具制造業(yè),推動了整個行業(yè)的發(fā)展。
數(shù)字加工技術(shù)主要包含硬件與軟件兩個部分,軟件即是依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的計算機系統(tǒng)和程序編碼,硬件是數(shù)控機床和其他搭配設(shè)施。數(shù)控機床是數(shù)控加工技術(shù)的基石,區(qū)別于傳統(tǒng)形式的機床,其能夠在程序參數(shù)輸入后自行工作,能節(jié)省部分人力資源,且精確性更高。
數(shù)控加工技術(shù)依托先進的科技發(fā)展迅速,其應(yīng)用特征主要體現(xiàn)在以下方面:高度自動化。這能夠很好地節(jié)省人力資源,而且依據(jù)電腦程序精確性更高,提升了其加工額品質(zhì),并且集中化。
數(shù)控機床能通過將工序集中來有效地減少其時間間隔,進而降低空間要求,這種方式能夠有效地節(jié)約企業(yè)的生產(chǎn)成本,并且柔性化。
模具加工企業(yè)在得到制造企業(yè)提供的模具訂單后,一般會加緊投入制造過程,因為其中有較多工序,只有抓緊時間才不會誤了工期,而且在加工的過程中能給你犯錯的機會不多,引入數(shù)控技術(shù)后,只需輸入編碼就可實現(xiàn)批量生產(chǎn),能夠很好地推進機械模具制造,并且保證其產(chǎn)量。
以上論述的是數(shù)控加工技術(shù)提升機械模具制造制造效率,拋開這面,數(shù)據(jù)加工技術(shù)能有效地提升模具產(chǎn)品的性能。通過數(shù)字加工技術(shù),能夠讓模具按照規(guī)定的路線進行行刀,能夠避免人為因素造成的模具質(zhì)量問題,提高了企業(yè)的市場競爭力。
數(shù)控加工技術(shù)在機械模具制造中的應(yīng)用在此不能完全概括闡述,挑選比較有代表性的數(shù)控加工技術(shù)在機械模具制造中模具分類環(huán)節(jié)的應(yīng)用、改進數(shù)控技術(shù)來提升機械模具制造質(zhì)量及效率、優(yōu)化加工程序來提升機械模具制造質(zhì)量及效率、利用數(shù)控加工技術(shù)完成機械模具的數(shù)控編程、利用數(shù)控加工技術(shù)加強機械模具的工藝規(guī)劃、數(shù)控加工技術(shù)在模具生產(chǎn)中的應(yīng)用進行舉例闡述。
(1)數(shù)控加工技術(shù)在機械模具制造中模具分類環(huán)節(jié)的應(yīng)用。機械模具制造分為多個工序完成,模具制造人員在制造前要對模具進行分類,為其選擇合適的數(shù)控機床,因為要提前對生產(chǎn)的模具進行構(gòu)圖、圖紙數(shù)字化處理、編碼、輸入等,提前分類,可以為其他輔助工作節(jié)省時間,以此合理規(guī)劃模具生產(chǎn)工序,節(jié)約生產(chǎn)時間;我國能自主生產(chǎn)的數(shù)控機床包括數(shù)控車削、數(shù)控磨削與數(shù)控電火花等,基本能滿足當(dāng)下許多模具的生產(chǎn)制造。只有將將要制作的模具分配到各個機床,才能合理規(guī)劃后續(xù)的一些列操作,不至于一件一件模具地去尋找適合的機床,在尋找到機床后,還要重復(fù)構(gòu)圖編碼等工作,大大降低了工作效率,凸顯不出數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)勢。
(2)改進數(shù)控技術(shù)來提升機械模具制造質(zhì)量及效率。數(shù)控加工技術(shù)依賴電子信息技術(shù)實現(xiàn)對自動化機床的掌控,進而完成整個模具制造流程。隨著科技與電子互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,我國逐步投入大量資金來發(fā)展數(shù)控技術(shù)。模具制造廠家可以在此基礎(chǔ)上,進一步提升數(shù)控技術(shù)在模具制造中的科技水平,提升其效率及質(zhì)量能夠幫助模具制造完成更具復(fù)雜性、難度更高的挑戰(zhàn),也提升了廠家本身在市場上的競爭力。
(3)優(yōu)化加工程序來提升機械模具制造質(zhì)量及效率。數(shù)控加工很突出的一個特點就是在保證模具精度與表面粗糙度的前提下,以最短的路線對模具進行加工,通過減少空行程時間來提高模具的加工效率,這種加工方式不但能節(jié)省整體的模具制造時間,還能降低不必要的刀具損耗,更符合企業(yè)的利益所在。比如,在對模具編制加工程序時,會有一個“回零”操作,在執(zhí)行“回零”操作時,要注意前后兩刀之間的距離,要使其盡量短,為零最好,合理安排回零路線,滿足所有進刀路線最短的要求。其他的如巧用起刀點、巧設(shè)換刀點、特殊進給路線等都可以適當(dāng)?shù)乜s短進給路線,通過這種方式來提升模具制造效率,數(shù)控加工技術(shù)其他的比如通過簡化數(shù)值計算來簡化加工程序、對重復(fù)的程序使用子程序等都可以適當(dāng)?shù)靥嵘>呒庸ば逝c質(zhì)量,使模具加工程序得到優(yōu)化,促進企業(yè)效益進一步擴大。
(4)利用數(shù)控加工技術(shù)加強機械模具的工藝規(guī)劃。模具加工企業(yè)得到的機械模具訂單一般催得比較急,且對質(zhì)量要求較高,機械模具的工藝規(guī)劃一般呈現(xiàn)出集中化的特點,按照從粗到細來逐漸推進。在工藝規(guī)劃下,模具生產(chǎn)應(yīng)盡量滿足一次性完成既定目標(biāo),在首次裝夾模具時就能夠成功,這能降低數(shù)控機床的磨損程度與較少模具材料的消耗。在以上條件下,機械模具一方面可以滿足生產(chǎn)產(chǎn)品的需求,另一方面相對于傳統(tǒng)模具可以將不同機床對模具的影響因素降到最低;在同軸孔加工時,要減少換刀次數(shù),最好是不換刀,同時,盡可能地保持模具固定,這些措施都能提高模具制作的精度。模具的制作過程遵循先粗后精的原則,如果處于同一級別,需要參照各自上一工序的落刀位置,距離刀具近的工序需要優(yōu)先安排;在平面工序完成后再考慮其他工序。
(5)利用數(shù)控加工技術(shù)完成機械模具的數(shù)控編程。將數(shù)控加工技術(shù)完全運用到機械模具制造過程離不開科學(xué)的編碼程序,而且機械模具制造的柔性特征直接增加了編程工作量,機械模具程序的科學(xué)合理性直接影響模具的使用效果。傳統(tǒng)模具使用的G 代碼已經(jīng)不能滿足數(shù)控加工技術(shù)下復(fù)雜難言的刀具運行路線,取而代之的是更具靈活性的CAM 編程軟件,并且得到了廣泛的推廣使用。CAM 相對傳統(tǒng)的編程軟件只能簡短的編程不同,能夠進行較為復(fù)雜的人機交互,可以幫助人工提取模具制造過程中的不利因素,進而提升模具制造效率;CAM 將模具的幾何特征作為參考,借助電子信息化技術(shù)快速生成模具相應(yīng)編碼;將模具的材料特征與幾何參數(shù)等逐次輸入電腦,可形成相應(yīng)的要求列表,模具生產(chǎn)人員根據(jù)列表要求確定模具生產(chǎn)過程中使用的機床與刀具種類,進而確定行刀路線等。進行模具的工藝設(shè)計后,經(jīng)過軟件的自動生成,然后,選擇相應(yīng)的工具與制作過程,降低了人工編碼可能發(fā)生失誤的可能性。
(6)數(shù)控加工技術(shù)在模具生產(chǎn)中的應(yīng)用。數(shù)控加工技術(shù)在模具生產(chǎn)中應(yīng)用的全過程基本如下:在機械模具生產(chǎn)前,模具生產(chǎn)人員要對數(shù)控加工的零件基本內(nèi)容有最詳細的了解,并且按照零件的不同特點將其歸類,并選擇合適的機床;對零件的圖紙進行綜合性的工藝分析,如果沒有零件圖紙的,還要現(xiàn)場繪圖,繪圖要考慮三方面的因素:一是要與零件等比例,不能有誤差;二是要考慮機床的加工能力;三是要考慮圖紙的可行性;將零件圖紙進行數(shù)字化處理,然后,編寫成相關(guān)制作代碼;共同協(xié)商修改,保證其可行性;最后,要進行首件模具的加工,并且根據(jù)加工中的問題進行具體修改;將制作全過程進行歸納總結(jié),并且存檔,為以后的模具加工作為參考;最后,在保證模具全方位沒有誤差時,才可以投入量產(chǎn),以這種方式,來規(guī)避企業(yè)損失。
綜上所述可知,機械模具制造過程中面臨著工藝復(fù)雜、制造效率低下等特點,將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用于機械模具制造領(lǐng)域能夠很好地化解這一難題。將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用于機械模具制造領(lǐng)域,是現(xiàn)在機械模具制造行業(yè)的一大趨勢,因為數(shù)控加工技術(shù)不但能提升加工質(zhì)量與加工效率,還能為企業(yè)節(jié)省一大筆人力資源費、建廠費等,符合企業(yè)的經(jīng)營理念,能滿足企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。