摘要:為確保機(jī)械模具曲面加工精度,在明確機(jī)械模具曲面加工工藝流程的基礎(chǔ)上,分析其加工精度的影響因素,包括5點(diǎn)主要影響因素,分別為:編程加權(quán)相似度、加工工序、刀具選擇、原點(diǎn)位置以及對(duì)刀值設(shè)置,一旦上述因素存在不合理現(xiàn)象或是偏差,必然會(huì)影響機(jī)械模具曲面加工的精度。
關(guān)鍵詞:機(jī)械模具;曲面加工;加權(quán)相似度
中圖分類(lèi)號(hào):TG7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào):1674-957X(2021)09-0111-02
0 ?引言
由于機(jī)械模具曲面的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,機(jī)械模具曲面加工相比于普通模具加工具有更高的難度系數(shù),在加工過(guò)程中會(huì)受到諸多因素的影響,為保證其曲面加工精度,本文提出機(jī)械模具曲面加工精度的影響因素分析,具體內(nèi)容如下。
1 ?機(jī)械模具曲面加工工藝流程
在分析機(jī)械模具曲面加工精度的影響因素前,必須明確機(jī)械模具曲面加工工藝流程。其加工工藝具體流程,如圖1所示。
結(jié)合圖1所示機(jī)械模具曲面加工工藝。在此基礎(chǔ)上,分析影響其精度的具體因素,如下文所述。
2 ?機(jī)械模具曲面加工精度的影響因素分析
在明確機(jī)械模具曲面加工工藝流程后,分析機(jī)械模具曲面加工的組成部分,具體內(nèi)容,如圖2所示。
結(jié)合圖2所示,下文將針對(duì)電氣部分以及機(jī)械部分中能夠影響其曲面加工精度的因素展開(kāi)詳細(xì)分析,具體內(nèi)容如下。
2.1 編程加權(quán)相似度
在機(jī)械模具曲面加工過(guò)程中,對(duì)其精度的控制主要是通過(guò)數(shù)控編程加以實(shí)現(xiàn),在編程時(shí)其程序的加權(quán)相似度是影響機(jī)械模具曲面加工精度最為關(guān)鍵的因素[1]。在此次影響分析過(guò)程中,本文通過(guò)init/deef.c程序控制其編程加權(quán)相似度的指標(biāo)變化,進(jìn)而分析不同編程加權(quán)相似度下機(jī)械模具曲面加工的精度變化情況,并將其變化情況繪制為曲線圖,表明其波動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)其波動(dòng)狀態(tài),在執(zhí)行加工編程調(diào)用指令時(shí),基于宏程序的一種圓臺(tái)曲面編程自動(dòng)把serd下一條指令壓入棧中。尤其針對(duì)編程語(yǔ)言較短的程序進(jìn)行調(diào)用,可以通過(guò)曲面編程的內(nèi)聯(lián)匯編語(yǔ)句加以實(shí)現(xiàn)。在此過(guò)程中,一旦出現(xiàn)其內(nèi)聯(lián)匯編語(yǔ)句加權(quán)相似度低的現(xiàn)象,加工精度也會(huì)隨著降低。而隨著內(nèi)聯(lián)匯編語(yǔ)句加權(quán)相似度的提高,其加工精度也會(huì)隨著提高。在實(shí)際操作過(guò)程中,不難發(fā)現(xiàn)編程的調(diào)用自由度很高,因此,能夠調(diào)控機(jī)械模具曲面加工精度。
2.2 加工工序
加工工序也是影響機(jī)械模具曲面加工精度中十分重要的指標(biāo),在實(shí)際加工過(guò)程中,選擇由簡(jiǎn)到難的方式或是由難到簡(jiǎn)的加工順序不同,會(huì)對(duì)其曲面加工精度造成一定的影響[2]。加工工序一旦選擇不合理,必然會(huì)對(duì)其加工精度產(chǎn)生不利影響。加工工序標(biāo)準(zhǔn),如表1所示。
結(jié)合表1所示,為加工工序標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn),每一步機(jī)械模具曲面加工工序的先后都是具有一定意義的,一旦隨意更改,必須會(huì)影響其加工精度。比如,在加工過(guò)程中,必須通過(guò)擬定加工工序卡片,進(jìn)而加工模具。但在實(shí)際加工過(guò)程中,此工序一經(jīng)更改,必然會(huì)導(dǎo)致模具的精度降低,致使其機(jī)械模具曲面加工精度也必然會(huì)受到影響,產(chǎn)生誤差。
2.3 刀具選擇
在機(jī)械模具曲面加工過(guò)程中,除上述相關(guān)因素外,針對(duì)加工設(shè)備選擇方面最關(guān)鍵的影響指標(biāo)即為加工時(shí),選擇刀具的尺寸[3]??紤]到機(jī)械模具曲面加工必然會(huì)用到數(shù)控編程,因此其加工狀態(tài)屬于人機(jī)交互狀態(tài),這就要求機(jī)械模具曲面加工所用到的刀具尺寸必須與機(jī)械模具曲面達(dá)到高度吻合。只有此種情況下,才能夠保證機(jī)械模具曲面加工精度,一旦這一點(diǎn)在加工過(guò)程中無(wú)法達(dá)標(biāo),必然會(huì)出現(xiàn)誤差,無(wú)法保證其加工精度。本文針對(duì)刀具選擇對(duì)加工精度的影響分析指標(biāo)選取為刀具的耐用程度,設(shè)其計(jì)算表達(dá)式為K,如下式所示。
在公式(1)中,t指的是刀具尺寸與加工零件尺寸的契合度;v指的是加工切削速度;l指的是機(jī)械模具曲面加工頻率;x指的是機(jī)械模具曲面加工時(shí)長(zhǎng);d指的是機(jī)械模具曲面加工速度。通過(guò)公式(1),得出刀具耐用程度。通過(guò)上述計(jì)算可知,刀具的選擇必然會(huì)影響機(jī)械模具曲面加工精度。
2.4 原點(diǎn)位置
為了滿足機(jī)械模具曲面加工的精度需求,應(yīng)在進(jìn)行加工行為的過(guò)程中,選定合理的原點(diǎn)加工位置。在此過(guò)程中,可通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)備曲面圓心的定位,進(jìn)行坐標(biāo)系原點(diǎn)坐標(biāo)的定位,并通過(guò)設(shè)定規(guī)范化的圓心位置,提高機(jī)械模具曲面加工的精度。常規(guī)加工行為下,當(dāng)加工的原點(diǎn)位置選擇存在偏差,便會(huì)使加工中使用的刀具在執(zhí)行某種加工行為中失去中心定位基準(zhǔn),甚至?xí)谀撤N程度上偏離加工需求行為,從而導(dǎo)致完成加工的成果在脫模階段產(chǎn)生精度誤差。通過(guò)合理化設(shè)定原點(diǎn)位置的方式,提升機(jī)械模具曲面加工的精度,屬于加工關(guān)鍵行為,此行為中涉及的相關(guān)影響因素包括:機(jī)械模具曲面規(guī)劃函數(shù)、機(jī)械模具曲面加工選定的驅(qū)動(dòng)實(shí)施點(diǎn)、曲面內(nèi)徑誤差、曲面外徑誤差等。為了進(jìn)一步掌握或定位原點(diǎn)誤差,可采用計(jì)算加工模具行為步長(zhǎng)的方式。并且,應(yīng)當(dāng)明確一旦原點(diǎn)位置偏離計(jì)算位置后,曲面內(nèi)徑誤差、曲面外徑誤差均將受到影響,為了解決由于原點(diǎn)位置錯(cuò)誤造成的加工精度影響,應(yīng)結(jié)合加工過(guò)程中涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)變化量,對(duì)機(jī)械模具曲面加工行為、步驟等進(jìn)行逐步優(yōu)化,直到滿足不同目標(biāo)的精度需求。并在此基礎(chǔ)上,對(duì)定位目標(biāo)數(shù)據(jù),進(jìn)行多次迭代,結(jié)合迭代行為的發(fā)生,定位加工流程中的最佳工藝參數(shù),以此滿足加工中的精度需求。
2.5 對(duì)刀值設(shè)置
在完成上述相關(guān)影響因素的分析后,本章提出對(duì)刀值對(duì)加工精度的影響,在實(shí)施加工行為的過(guò)程中,需要對(duì)曲面安裝定位夾,并在加工操作端,輸入標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)刀值。并將施工的精度定位在對(duì)刀值加工器件上,使兩者保持一定程度的一致。但在實(shí)際實(shí)施加工行為的過(guò)程中,一旦出現(xiàn)對(duì)刀值設(shè)置錯(cuò)誤的現(xiàn)象問(wèn)題,不僅會(huì)影響到加工成果的精度,也會(huì)影響到成果的脫膜處理行為。因此,要解決此方面的問(wèn)題,還需要從對(duì)刀值設(shè)置層面入手,在加工過(guò)程中,對(duì)刀值的設(shè)定進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。并明確影響對(duì)刀值設(shè)置的多種外界影響因素,結(jié)合相關(guān)研究成果,影響對(duì)刀值設(shè)置的因素包括:對(duì)刀在加工中執(zhí)行切削行為的效率、切削齒輪在一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期的移動(dòng)量等。在進(jìn)行實(shí)際加工過(guò)程中,操作者往往僅能注意到加工行為的實(shí)施效率及最終導(dǎo)出成果的質(zhì)量,卻在某種程度上忽視了對(duì)對(duì)刀值的設(shè)置,但此種認(rèn)知在實(shí)際加工行為中是十分錯(cuò)誤的,因此,應(yīng)在后期的加工中,嘗試對(duì)影響對(duì)刀值設(shè)置的多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,以此解決加工中出現(xiàn)的精度問(wèn)題。
綜上分析可知,機(jī)械模具曲面加工精度的主要影響因素均為錯(cuò)誤操作導(dǎo)致,因此,在實(shí)際加工時(shí)需要能夠結(jié)合加工具體參數(shù),減少其加工過(guò)程中誤差產(chǎn)生原因,從而確保機(jī)械模具曲面加工精度。
3 ?結(jié)束語(yǔ)
本文通過(guò)分析機(jī)械模具曲面加工精度的影響因素,證明了此次分析在實(shí)際應(yīng)用中的適用性,以此為依據(jù),證明此次分析的必要性。因此,有理由相信通過(guò)本文分析,能夠解決傳統(tǒng)機(jī)械模具曲面加工精度的影響因素分析不明的問(wèn)題。但本文同樣存在不足之處,主要表現(xiàn)為未設(shè)計(jì)實(shí)例分析,通過(guò)具體的機(jī)械模具曲面加工案例,提出提高機(jī)械模具曲面加工精度的具體措施,進(jìn)一步提高本文研究深度。這一點(diǎn),在未來(lái)針對(duì)此方面的研究中可以加以補(bǔ)足。與此同時(shí),還需要對(duì)機(jī)械模具曲面加工工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出深入研究,以此為提高機(jī)械模具曲面加工質(zhì)量提供建議。
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作者簡(jiǎn)介:王艷(1983-),女,山東青島人,本科,青島工程職業(yè)學(xué)院,講師,研究方向?yàn)槟>咴O(shè)計(jì)與制造。