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數控加工方法,是指在數控機床上進行零件加工的一種方法。數控機床是對傳統機床的總結和改進,數控機床加工相對于傳統機床加工方面,克服了傳統機床加工的缺點,極大的提升了加工工藝的自動化水平和生產效率,節省了人工,降低了操作工藝時長。數控加工,是在數控機床上,運用編程的方法,并結合復雜的模型計算,采取數字信息來控制零件和刀具位移,從而達到加工零件的目的的一種工藝過程。數控加工對于精度要求高、形狀復雜、品種多樣、批量小等性質的零件有很適合的加工效果。
1 數控加工操作過程分析
數控加工,是指應用數控機床對零件進行加工的一系列過程。數控加工的機器稱為數控機床,數控機床受控于數控系統(專用或者是通用計算機),數控機床的運動由數控系統的指令來引導。數控指令是程序員根據所需要加工材料的要求、材質、機床的特性等,結合具體的指令規范和格式來進行編寫的。數控機床的受控大致分為機器的啟動、運作、停止;刀具的選擇、更換;主軸的旋轉、變速;進給的速度、方向、方式等等。
2 數控加工技術主要特點
數控機床的加工技術具有以下一些特點:第一、工序集中。數控機床自動化水平比較高,一般帶有自動可以切換的刀庫和刀架,程序自動控制換刀過程,所以,工序比較集中,能夠為企業節省人力和物力。表現在一是減少了機床占地面積,二是減少了中間操作環節(比如物品暫存等)。第二、自動化水平高。數控加工技術在工作過程中,控制刀具過程不需要人工控制,自動化程度比較高。表現在四個方面,一是對操作工人的技術水平要求低。數控加工工人的培養時間比較短,短期就能上手實踐,并且加工出來的工件精度高、時間少。減少了工人的勞動強度,從而節省了勞動時間。二是產品質量穩定。加工自動化水平提升,促使加工過程避免了由于人的誤差而導致的產品質量缺陷。三是產出效率高,數控機床自動控制刀具的切換,使得加工效率較高。第三、柔性好。數控機床克服了傳統機床和傳統專機的缺點,可以通過改變程序來加工不同的零件,并且能夠實現自動化操作,從而顯示出柔性好、效率高的特點,更能適應社會的競爭。第四、適應能力強。數控機床特別適合加工質量要求高、急需器件、新產品等等,能夠對各種輪廓進行精確加工。
3 數控加工工藝原則分析
數控機床在加工原則方面表現在下面四點:下道工序不能被上道工序的加工影響;先進行內孔加工,再進行外形加工;相同加工工藝的工序,應該連續進行,從而減少換刀過程;安裝過程應該從剛性影響較小的工序開始。下面分析加工路線和優缺點。
3.1 加工路線分析
加工路線包括從對刀點(或者說是機床固定原點)開始算起,直到返回該點,這整個程序過程中所經過的路徑。包括切入、切出以及空行程三個方面的路徑。精加工的加工路線應該將粗加工及空行程的進給路線的選擇為重點。并且在加工過程中應該確保工件表面的粗糙度和工件精度、促使路線最短、簡化加工程序、應用子程序簡化程序編寫。
3.2 加工優缺點分析
數控加工具有以下優點:工裝數量能夠大量減少;加工工件質量穩定以及精度高;對于小批量和多品種等工件的生產效率高;可以加工復雜型面。數控加工的缺點是維修費用高,并且對維修人員的技術水平提出了很高的要求。
4 數控加工刀具選擇探討
4.1 選擇刀具原則
4.1.1 選擇數控刀具的原則
刀具壽命與切削用量的關系密切。在進行切削用量的制定時,應該合理選擇刀具壽命。而刀具壽命的選擇應該根據所要達到的目標確定,受到其他很多因素的影響。一般情況下,最高生產率刀具壽命由目標為單件工時最少確定,最低成本刀具壽命由工序成本最低來決定。
4.1.2 選擇數控車削用刀具原則
數控車削用刀一般有成型、尖形、圓弧形車刀這三類。一般在數控加工過程中,不鼓勵采用成型車刀。而尖形車刀的選擇在幾何參數方面與普通扯削時大致相同,結合數控加工的路線、干涉等進行綜合分析,也應該將刀尖考慮在內。圓弧形車刀比較適用于加工工件的表面,其刀位點在圓弧的圓心上。選擇圓弧形車刀時,應該考慮車刀切削刃的圓弧半徑應小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑。
4.1.3 選擇數控銑削刀具原則
在數控加工中,銑削平面零件內外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀,相關參數設置比較復雜,需要結合零件的內輪廓、加工高度等進行分析。
4.2 刀點分析
刀點是刀具相對于工件運動的起點,在程序開始執行時,應該確定刀具相對于工件坐標系下的運動位置。而程序編寫過程中,應該首先正確的確定對刀點的位置。選擇對刀點應該以便于編寫程序和處理數值為原則。在實際操作過程中,可以手動對刀,選擇刀位點,工廠一般采用光學的對刀儀、對刀鏡等等。
4.3 切削用量分析
在進行數控編程時,應該對每道工序的切削用量進行確定,并通過指令的形式表現在程序中。切削用量包括主軸轉速、進給速度、背吃刀量這三個方面的確定等等。確定原則為:根據刀具需要,發揮刀具的使用性能,確保刀具的使用壽命,提升機床的性能,保證加工零件的精度,提高生產效率。
5 數控加工操作安全分析
為了確保數控機床高效加工的實現,應該保障操作的安全性,包含兩個方面:第一、達到文明生產要求。文明生產對操作人員的素質提出了很高的要求,包括用好、管好、維護好數控機床,并且能夠掌握數控機床的性能,操作熟練。第二、符合操作流程要求。減少操作故障,正確使用數控機床,對數控機床進行合理操作。
6 結束語
根據本文對數控機床使用和數據加工技術相關問題的分析,可以知道,數控加工是實現工業自動化的有效手段。未來發展過程中的3D數控加工機床可以使得操作更加的精確,有效避免儀器的損壞,能夠有效保證加工工藝的準確性以及加工過程的高效性。3D數控加工通過結合算法的使用,能夠計算出模型的工藝軌跡,從而可以實現金屬加工和切割的模擬操作。不管是何種性質的數控機床,在進行實際生產過程中,都需要根據實際需要進行規劃和管理,促進加工效率的不斷提升。
參考文獻
[1]汪峰.提高機械數控加工技術水平的有效策略[J].中國機械,2013(7).
關鍵詞:數控;高速加工技術;分析
1 數控高速加工技術應用
1.1 高速切削加工技術
高速切削加工技術是一項先進的切削加工技術,由于其切削速度、進給速度相對于傳統的切削加工大幅度提高,切削機理也發生了根本的變化,所以常規切削加工中倍受困擾的一系列問題,通過高速切削可得以解決。與常規切削加工相比,高速切削具有它的特點:(1)加工效率高,隨著切削速度的大幅度提高,進給速度也相應提高,單位時間內的材料切除率可達到常規切削的3-6倍,甚至更高。此外,高速切削機床快速空行程速度的提高縮短了零件加工輔助時間,也極大地提高了切削加工效率。(2)切削力降低,切削熱對工件的影響小:高速切削中在切削速度達到一定值后,切削力可降低30%以上,尤其是徑向切削力降低更明顯。同時,95%-98%以上的切削熱被切屑飛速帶走,僅有少量切削熱傳給了工件,工件基本上保持冷態。因此特別適合加工薄壁類、細長等剛性差的零件和易于變形的零件。(3)加工精度高,高速加工刀具激振頻率遠離工藝系統固有頻率,不易產生振動;自由切削力小,熱變形小,殘余應力小易于保證加工精度和表面加工質量,因此采用高速切削常可省去車、銑削后的精加工工序。(4)可切削鈦合金、高溫合金等各種難加工的材料:航空航天等尖端部門的零件制造大量采用難加工的材料。例如鈦合金,這種材料化學活性大,導熱系數小,彈性模量小,因此剛性差,加工時易變性,而且切削溫度高,單位面積的切削力大,零件表面的冷硬現象嚴重,刀具后刀面磨損劇烈。若采用涂層整體硬質合金刀具高速切削鈦合金,切削速度可達200m/min以上(比傳統切削加工速度高10倍左右),加工效率和零件表面加工質量都能獲得大幅度的提高。
1.2 數控車床加工技術
數控加工是指在數控機床上對零件進行加工的工藝方法。一般來說,數控車床加工技術主要涉及數控機床加工工藝和數控編程技術兩大方面,數控加工中地刀具、夾具等工裝也在其涉及的范圍內。數控機床運動的可控性為數控加工提供了硬件基礎,但是數控機床也是按照提供給它的指令(加工程序)來執行運動的,因此數控加工工藝的制定和零件加工程序的編制是實現數控加工的重要環節,是獲得合格零件的保證。特別是對于復雜零件加工,其重要性甚至超過數控機床本身。由此可見,數控車床加工技術一種能高效、優質的實現產品零件加工的有關理論、方法與實踐技術,是自動化、柔性化、敏捷化和數字化制造加工的基礎與關鍵。
1.3 數控快速點磨削技術
快速點磨削技術是由德國Junker公司在1994年開發的一種集CNC、CBN超硬磨料、超高速磨削三大先進技術于一體的高效率、高柔性先進加工工藝,主要是用于軸套類零件地加工。它采用超薄層CBN或人造金剛石超硬磨料砂輪,是新一代數控車削和超高速磨削的極佳結合,是目前高速磨削最先進的技術形式之一。快速點磨削主要有以下特點:(1)在磨削工件外圓時,工件的軸線與砂輪的軸線并不是始終處于水平狀態,而是在水平和垂直方向都旋轉一個角度,以實現砂輪與工件理論上的點接觸。通過數控系統控制這兩個方向的點磨變量角和X、Y方向的聯動速度來實現對不同形狀表面的加工。(2)快速點磨削砂輪采用超硬磨料CBN,這種材料具有高硬度,高耐磨性等特點,使砂輪的速度可以達到90-160m/s,從而保證快速點磨削具有較高加工效率。(3)通常快速點磨削砂輪采用CBN材料或者人造金剛石超薄砂輪,厚度只有4-6mm,這樣的薄砂輪可以大大減少砂輪質量,這不僅能降低砂輪的造價還能減少砂輪運轉時的不平衡度,從而降低運轉時施加在軸上的離心力。(4)Junker公司數控快速點磨削機床采用了多項專利技術,例如砂輪三點定位安裝系統,砂輪主軸電平衡自動控制系統,機密導軌系統以及砂輪在線修整技術,從而保證機床的加工性能。
2 數控高速加工技術分析
2.1 提高生產率
生產率與切削用量有著密切的關系。合理的切削用量是保證生產率的重要因素。相當于傳統加工方式用大直徑的刀具、大切深、大切寬的切削用量,而在高速加工方式下,都采用小直徑的刀具、小切深、小切寬、快速多次走刀來提高加工效率。高速加工的進給速度一般是傳統加工方式的5-10倍,材料去除率可提高3-6倍,從而大大地提高了生產效率。
2.2 改善加工產品的質量
由于高速加工的切削力大幅度減小,刀具和被加工零件之間的系統振動很小,容易得到很好的表面加工質量,可作為機械加工的最終精加工工序和鏡面加工。另外一方面,由于主軸轉速高,刀具和工件的接觸頻率大為增加,在加工表面產生高頻壓應力,從而大幅度減小加工表面的表面粗糙度、提高加工表面的接觸剛性和零件的耐磨性能。尤其是在模具行業,采用高速加工工藝,模具的平均使用壽命提高3倍。
3 結束語
機械制造業是一個國家最基本的行業,它的發展水平直接影響我國經濟水平,為了我國經濟的飛躍和國民生產總值的提高,國家對重大科技產業項目也越來越重視,綜合科學技術水平將日益提高,高速加工技術已經站在世界制造技術的頂端,因此高速加工技術在國內機械制造業將日趨實用和普及。數控高速加工技術以其高精度的高數加工特點受到了各個行業的青睞。就目前而言已經在航空航天、汽車行業和高精度的模具行業得到了廣泛的應用。
參考文獻
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【關鍵詞】數字控制;數控加工;曲面定位;應用
數控加工技術與傳統的加工技術不同,數控加工技術需要在數控機床上對機器的零件進行精細地加工技術,該技術需要運用到機械加工和數字信息控制零件方法,而且數控加工這種技術,能夠廣泛地運用在各種復雜的零件上,應用的領域非常廣泛。數控加工技術還具有精密度高的優點,對零件的加工精細。在數控加工過程中運用到的數控機床,是一種應用計算機來進行控制的機床,數控系統又控制著數控機床,數控系統能夠根據程序員對零件的材質、加工要求等規定的要求進行程序編輯。
一、復雜曲面數控加工中的技術
隨著社會的高新科學技術的發展,在航空、造船、汽車等交通領域中,對零件的加工要求逐步的提高,人們要求的零件越來越精細與精確,因此,復雜曲面數控加工技術得到了快速的提升。由于數控加工技術應用廣泛,該技術可以應用在已有零件的復制、受損零件的還原、新零件的設計等等方面,因此,數控加工技術包含了方方面面的技術,如:獲取數據的技術、曲面匹配的技術等。
數控技術是一種運用數字來對某一工程的全過程進行有效地控制,并且能夠達到機械自動化的目的的一種新型技術。該技術能夠機械中的方位、角度、長度、速度等的物理量進行機械化控制,數控加工技術伴隨著高級數學的研究而發展。在數控技術加工中,需要運用到數控機床進行對數控系統進行操控,然后數控機床又是根據操作者的編輯來進行操控的,在數控機床內部中,機器內部會自動地對操控著輸入的數據以及規定進行系統的數據計算、數據轉換等復雜的工程式的操作,最后再通過一系列的機器自動操作,對需要加工的零件進行制造,來完成這一零件加工的過程,即數控加工過程。數控技術一般分為數字控制、計算機控制、直接控制和微機控制。這幾種數控技術都是通過不同的機器來實現對數字的控制欲數字的轉換的過程。
二、數控加工技術的特點
數控加工技術的發達與否是一個國家的工業發展的情況的標志,因此,一個國家的工業是否發達,與該國家的數控技術的發展是密切相關的。那么數控加工這種技術為什么會占有如此重要的位置呢?以下讓我們一起了解一下數控加工技術具備的各種優點。
(一)機械自動化
數控加工技術是一種全自動化的高科技的技術,運用對數字的控制進行機械自動運行的技術。在數控的加工過程中,操作者的工作量非常的簡單與便捷,操作者只需要在數控系統中按下規定的數據,對零件進行裝卸以及定時的給機械換道具,并且在過程中進行監督。機械的自動化,可以大大地減少工業員工的工作量,減輕了員工們的工作負擔,給人們帶來了許多的方便。在工業的生產過程中,運用數控加工技術,可以使復雜的手工操作過程變得簡便許多。
(二)精確度高
運用數控加工技術對工業生產中的零件進行加工,能夠在加工的過程中進行很精確地計算,由于數控技術的機械化,計算非常精確,從而能夠確保產品的高度精確,在很大一定程度上,滿足了人們對產品的高度精細的要求,該技術的精確度高,不僅保證了零件的精細程度,而且為大型機器的制造奠定了堅實的基礎。
(三)工作效率高
由于數控加工技術在運用數控機床加工能夠在一次的裝卸中同時對多個零件的表面進行加工,就僅此這一個步驟,就比人工的操作快了許多,在數控加工過程中,還在許多過程上的效率高,如:數據的檢測、劃線等方面。這種數控加工技術大大地縮短了零件的加工時間,這也很大程度上方便了人們,為工業生產的員工減少了工作的壓力。
(四)用于創新產品的研制
在數控加工技術中,操作人員不要太多的制造過程,只需要對機器中的數據進行高級編輯就能夠快速地制造出一種新型的產品出來,因此,運用數控技術生產出創新的產品,就比以往降低了一個等次,變得容易了許多。
雖然,運用數控技術進行零件的加工具備了很多的優點,但是這種技術也具有一些不足之處,如:數控技術的投資大、工業生產風險高、數控系統的維修要求高、運行數控機床時遵守的規則繁瑣等缺點。數控技術的這些缺點也成為了該技術在工業生產中得不到推廣的主要原因,許多企業家不愿意投資大筆的錢財在工業生產中,從而放棄了數控技術的這種新型加工技術,從而,在一定程度上,限制了數控技術的發展。
三、復雜曲面數控加工技術的應用
數控加工技術在許多的領域里都可以應用得到,不單單對復雜的曲面上可以應用,在許多的零件中需要應用數控系統這樣的大型機器才可以進行,面向各個領域的高科技術,數控技術的發展獲得了很大的提升,如今,在工程上的數據的獲取技術子航空、航天等方面也得到了很廣泛的應用,曲面的匹配技術也應用在了許許多多的方面,如:建筑設計上的各種家具的相互匹配等。由于零件的配置應用在人們生活中的方方面面,在汽車里,會有零零碎碎的零件,在飛機中、航船中等等的大型機器當中,也是由零件構成的。總之,數控加工這種先進的技術,在以后具有很大的發展潛能,且應用十分的廣泛。
(一)數控技術在交通行業中的應用
數控技術最早就是運用在機器中的零件的制造當中,隨著數控技術對零件的加工過程應用得越來越多,在汽車、船舶、航空等交通運輸行業中,交通工具的內部的構造的零件中,開始廣泛地使用數控技術,對繁瑣、眾多的細小零件進行精確地加工,在數控加工中,大到可以加工交通工具的發動機,小到可以加工一個細小的螺絲。因此,在現今的數控加工技術,已經普遍地應用于交通工具的制造當中。
(二)數控技術在軍事裝備中的應用
數控技術的應用,不僅僅局限在交通生產方面上,海能夠推廣到軍事裝備的制造當中。許多國家的軍事上的武器,已逐步地需要運用數控加工這種技術。這一技術之所以能夠應用于軍事武裝上面,最主要的原因在于該技術制作的精確性高,許多國家考慮到武器對國家的國防的重要性,制造出一種高度精確精細的武器成為了首先需要解決的問題,運用數控技術又恰好的符合了制造精確的零件的要求,而且,制造出一種精確度高的武器,也能很好地保證了武器的安全性與使用性。
(三)數控技術在通信行業中的應用
如今的計算機產業、手機通信的產業以及電視機產業當中,大多需要運用到一種含有納米技術、超精技術的高科技的精細制造配置。這些通信產品的內部的精細構造中,許多的零件需要有高度的精細與精確性,數控加工技術在很大地程度上滿足了制造通信產品中的這一要求,運用數控技術加工通信產品的零件,將會成為通信生產行業的一大趨勢。
(四)數控技術在醫療設備上的應用
醫療行業當中,數控技術將能夠應用于現代的一些機械化的醫療器具當中,現在醫院里的一些高科技的診斷設備實際上都應用了數控技術,這些設備的應用大多數是運用了數控技術當中的數據監測的技術,利用了數控技術的獲得準確數據的特點。使得數控技術在醫療設備上得到了應用。
(五)數控技術在印刷行業上的應用
在印刷行業中,印刷機器的內部構造同樣可以應用到數控加工這種技術。該行業運用數控技術,主要利用了數控技術的耗時少的特點,在相同的時間內,運用了數控技術的印刷機器比傳統的印刷機器的工作效率要打很多,使印刷術在短暫的時間內得到最大量的工作量,滿足了人們對時間觀念上的要求,從而,使數控技術能夠在印刷行業中的得到了廣泛地應用。
數控技術的應用不僅僅局限在以上的行業當中,該技術甚至能夠滲透到人類的生活的方方面面當中,由于數控技術的運行方便的特點,現代的紡織業、包裝業等等的行業當中也看可以運用到數控這種技術,在簡單的行業當中也能很好的運用數控技術。在以后的手工產業當中,主要由數控機床來進行操控,見見地取代人工的手工制造業,方便人們的生活,減輕人們的勞動力。
四、總結
本論文主要對數控加工技術進行簡要的陳述,讓讀者能夠對數控技術有了進一步的了解,并且通過介紹數控技術的優勢所在,向人們推廣這種數控加工技術,向各大企業家推薦現今的數控技術是值得大家投入發展的技術,最后,再深入地介紹數控技術在各個行業中的廣泛應用,說明了數控技術的應用的領域是非常廣闊的,是一種非常有用的技術,是產品生產中的很有必要的一門技術。
參考文獻
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在加工的過程中,在薄壁深腔零件上小螺孔的加工經常出現很多問題,我們經過認真的研究,得出了可能導致問題的幾種原因。首先,在薄壁深腔的零件上進行加工小螺孔時,由于型腔的內壁很薄,攻絲過程中很容易產生振動,尤其是在進行高速攻絲的時候,這種震動現象會變得更加明顯,這就使得在攻絲的時候絲錐在空中受到的負荷作用不穩定。除此之外,薄壁深腔的零件在鉗口裝夾的過程中,如果用力過大就會使得型腔內部的裝夾產生形變,如果裝夾不牢固,那么加工螺孔的整個型腔更加容易發生振動的現象。其次,對于薄壁深腔零件的制造材料一般都是熱軋板料,經常會存在一些比較硬的質點。而且在攻絲的時候,由于孔內部的切削條件不是很好,內部往往難以及時的提供切削液。而且目前使用的鉆夾頭進行攻絲的時候,和主軸的同軸度比較差。在加工的中心上進行攻絲的時候,主軸的轉速也可能存在不合理的現象。通過上面提到的這些現象,可以知道由于振動、變負荷等作用,很容易使得在薄壁深腔上進行數控攻絲的時候發生斷錐現象發生。
2小螺孔加工方案
對加工中心小螺孔的工藝加工方案進行合理的確定,對于螺孔的加工是很關鍵的要素。由于上面已經對于加工過程中的一些原因進行了分析,我們在此基礎上,對于小螺孔的加工提出來了如下加工方案。1)在薄壁深腔零件上加工螺孔時,進行兩次裝夾。其中,對于銑削型腔進行裝夾的時候一般為一次裝夾,它的切削力大,裝夾力也大。而對于螺孔的加工裝夾一般是第二次裝夾,切削力這時候就被減弱,所用的裝夾力也因此而減小。而且這樣能夠有效地減少由于第一次的裝夾帶來的變形。2)在薄壁深腔零件上進行螺孔的加工時,對于較大的型腔可以使用支撐夾具來進行裝夾,這樣能夠有效減少切削產生的振動。在這個過程中需要設計型腔的支撐銑夾具,從而有效減少加工時產生的振動。3)在薄壁深腔零件上進行螺孔的加工時,還應該適當降低攻絲的速度,這樣能夠有效地降低切削力,從而減少加工的時候發生的振動。4)薄壁深腔零件上進行螺孔的加工時,應該使用彈簧夾套裝來夾住絲錐,使得絲錐和主軸之間的同軸度得到提升。5)可以使用擠壓絲錐來進行攻絲,這樣不僅能夠提高絲錐的強度,而且對于攻絲的速度以及效率的提升也有著很大的作用。6)如果深腔薄壁類的零件有盒體和盒蓋,由于蓋板和盒體進行裝配的時候往往使用沉頭螺釘進行聯結,需要保證螺紋孔和沉孔保持同軸,位置度公差一般為±0305mm左右。因此,盒體上的小螺孔加工完成以后,對盒蓋上的沉孔進行加工的時候,需要使用銑夾具來保證和盒體上小螺孔的位置度的要求。
3小螺紋加工實驗
根據小螺孔加工工藝的方案,使用2次裝夾的方式,用支撐夾具支撐深腔來降低攻絲的速度,使用彈簧夾套裝夾住絲錐,在薄壁深腔類零件上進行了很多次的攻絲小螺孔的實驗。在實驗的過程中,有螺紋爛牙、斷錐等情況發生。經過探究,我們發生是因為鉆孔之后有切屑留在空中使得絲錐對螺紋存在擠壓的作用,從而導致了爛牙的情況發生。因此我們做出了相應的處理,在鉆底孔并且倒角之后,增加了一道使用高壓空氣吹出切屑的工序,將此問題解決。經過反復的實驗,我們發現對于工藝的參數經過合適的優選之后就能夠達到正常生產的要求,因此我們的工藝方案是正確的。因此,在使用數控加工小螺孔的時候,關鍵要根據不同的被加工的材料,使用不同材質的絲錐,對切削參數進行優化,除此之外對于切削液的正確選擇也是很重要的。并且,對于切削工藝參數不能完全一樣,應該根據實際的設備情況、零件的形狀、以及加工的尺寸和精度的不一致等進行工藝實驗之后在對此進行確定。對于薄壁深腔零件上進行螺孔的數控攻絲,根據薄壁腔零件的具體情況使用夾具進行支撐也是很關鍵的,因此對于支撐夾具的設計也應該引起重視。
4結語
關鍵詞:模具 制造 數控加工
中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)05-0026-01
模具具有結構.型面復雜.精度要求高.使用的材料硬度高.制造周期短等特點。模具制造是一個生產周期要求緊迫。技術手段要求較高的復雜的生產過程。每一副模具都是一個新的項目。有著不同的結構特點。因而對于機械加工的技術上水平要求較高。傳統的機械加工技術及設備具有一定的局限性,工藝水平較低、精準度不夠,且生產周期較長,直接影響到模具制造的生產效率以及質量。
數控加工技術的多元化發展,包括數控銑加工.數控電火花加工.數控電火花線切割.數控車削加工.數控磨削加工以及其他一些數控加工方式的深入研究,能夠為模具制造提供了豐富的生產手段。其中應用最多的是數控銑床及加工中心。其次數控線切割加工與數控電火花加工在模具數控加工中的應用也非常普遍。可以說,數控加工技術是模具制造技術中得核心應用。
1 模具數控加工的特點
(1)模具制造為單件生產,每一副模具結構特點都具有一定的差異,且生產制造過程中,幾乎沒有重復開模的機會,因而在數編程以及機床控制方面都有較高的要求。在加工較為復雜的模具時,往往需要采用第三方機械軟件進行自動編程而后有模具制造工藝人員進行修訂。
(2)模具的設計開發并非作為最終產品而出現,而是為新產品項目研發而服務的,因而在開發數量、開發時間等方面均不固定,制造隨機性較強,因而模具設計制造人員應該具有較強的適應能力,并且需要具有豐富的實踐經驗。同時,對于模具型腔面的復雜加工來說,工藝要求加工腔型表面時必須達到足夠的精度,盡量減少、最好能避免模具鉗工修整和手工拋光工作。
(3)模具加工的制造精度要求高。為了保證成形產品的精度,模具加工的誤差必須時行有效控制,否則模具上的誤差將在產品上放大。模具公差范圍在達到成形產品的1/5~1/10,而在配合處的精度要求更高。只有達到足夠的精度,才能保證不溢料。
(4)模具制造中包含著特殊的機械加工。一般來說,模具的內部結構較為復雜中,對于尖角、肋條等部位,無法用機加工加工到位。另外某些特殊要求的產品,需要進行電火花加工,而電火花加工要用到電極。電極加工時需要設置放電間隙。模具電極通常采用純銅或石墨,石墨具有易加工、電加工速度快、價格便宜的特點,但在數控加工時,石墨粉塵對機床的損害極大,要有專用的吸塵裝置或者浸在液體中進行加工,需要用到專用數控石墨加工中心。
2 數控加工技術在模具制造中得應用
基于對模具數控加工的研究可知,模具制造中對于機械加工技術的要求較高,而數控加工作為現代化機械加工的方式能夠滿足于模具制造的特殊要求,特別是數字控制技術以及數控機床的精準度已經有所提高。在模具數控制造中,應用數控加工可以起到提高加工精度、縮短制造周期、降低制造成本的作用,同時由于數控加工的廣泛應用,可以降低對模具鉗工經驗的過分依賴。因而數控加工在模具中的應用給模具制造帶來了革命性的變化。當前,先進的模具制造企業都以數控加工為主來制造模具,并以數控加工為核心進行模具制造流程的安排。
2.1 數控車削加工
一般來說,數控車削加工多用于模具制造中軸類標準件,如各種桿類零件,包括頂尖,導柱、等等,同時也可以用于回轉體模具的制造加工,如瓶體、盆類的注塑模具,軸類、盤類零件的鍛模,沖壓模具的沖頭等。數控車床由于加工平面的限制,往往僅能夠用于模具中部分零件的加工。
2.2 數控銑削加工
由于模具外部結構多為平面結構,同時多為凹凸型面以及曲面的加工,因而數控銑床的應用較多,采用數控銑床可以加工外形輪廓較為復雜或者帶有曲面的模具。如電火花成形加工用電極、注塑模、壓鑄模等,也可以采用數控銑削加工。隨著數控加工技術的不斷發展,目前大型數銑加工中心在模具制造中較為常用。
2.3 數控電火花加工
數控電火花加工多用于快速成形加工,其加工精度較高,而且相對來說編程難度也較低,數控電火花額高于于微細復雜形狀、特殊材料模具、塑料鑲拼型腔及嵌件、帶異形槽的模具的加工。線切割主要應用在各種直壁的模具加工,如沖壓模具中的凹凸模,注塑模中的鑲塊、滑塊,電火花加工用電極等。
3 結語
當今,數控加工技術已經廣泛地用于模具制造的各個生產領域,尤其是在家電、輕工、汽車、醫療器械、工藝品、兒童玩具等行業得到了更為充分地應用,而目前國外的先進數控加工技術已經開始為風電、水電、核電、鐵路交通和航空航天等領域制造模具。總之,模具具有結構復雜、型面復雜、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特點。應用數控加工模具可以大副度提高加工精度,減少人工操作,提高加工效率,縮短模具制造周期。同時,模具的數控加工具有一定的典型性,比普通產品的數控加工有更高的要求。
參考文獻
[1].數控加工技術的現狀和發展趨勢[J].金屬加工(冷加工),2010(20).