浅谈数控CNC 的加工质量

寇文化

（万威公司工模部，广东 深圳 518102）

1 数控加工质量的控制

经过多年CNC 编程及加工工作的实践,让我越发认识到CNC 加工质量的控制是一个重要而紧迫的问题。相比传统车铣刨磨钳等加工方式，CNC 加工具有自动化程度高、效率高、精度要求高、时间紧、成本高等特点。而这些都是建立在程序正确、加工合理、刀具损耗小的基础之上。如加工中出现错误,则以上要求就无法达到。这就要保证画图正确、编程正确及加工合理，这样才能保证数控加工质量。在实际工作中我用到了以下方法进行质量控制。

1.1 关于产品绘图

首先保证画图正确。包括产品绘图、模具绘图（也叫分模）及铜公电极绘图等都要正确。

如果客户只提供2D 图,就需要正确画产品3D 图。要根据相应的制图标准,认真读图,分清各视图,严格按尺寸绘图,各视图要相互对应,如发现有矛盾及时向设计员提出,力争搞清楚。

早期，MasterCAM V3.1 等软件没有曲面及实体加工功能。编程员要依据2d 图，利用软件的3d 绘图功能造出整体造模具的线框图形,再由此编刀路。更需要造型正确。

而现在，MasterCAM/UG/Cimtron/PowerMill等软件都具有强大的曲面及实体加工功能.可以根据客户提供的2D 图纸,绘出曲面或实体图，再由此编程，编程质量及效率大大提高。如果客户图纸表达不够清晰,可参考先前已有产品的外观,研究曲面造型类型,以及要造此曲面所需要的线条及尺寸,利用软件的曲面合并、裁剪、延伸等强大的绘图功能造出各部位的外观前模曲面。并将其变为实体,再用Shell 功能抽壳生成后模面。根据图纸绘其它结构部位,如柱位、骨位、电池位、按钮位、碰穿位等，完善补充结构。利用软件参数化特点,按画图步骤检查每一个特征Feature 绘图所依据的尺寸是否正确,如发现错误立即更正,将图形重新生成。作好尺寸检查记录,保整每一尺寸正确。把整套产品3D 图造型完成后,再利用软件装配功能将各零件装配起来进行干涉检查。发现问题,立即更正。为了进一步验证绘图的正确性，有时还用电木等软性材料加工首板,为了抢时间则直接加工大身铜公供客户确认,无误后就用来分模拆铜公进行下一步工序。

1.2 关于分模

模具3D 绘图也叫分模。根据模具2D 排位图用Pro/E,UG 等软件进行3D 模具绘图。必须认真搞懂模具结构,了解客户要求，分清前后模分模线（也叫PL 线），结合本公司加工条件及注塑条件确定分模方案。充分利用Pro/E 的分模Pro/Molddesign 功能、强大的曲面功能及装配功能，在产品图上先完整绘出分型PL 面、碰穿面、枕位面，然后再分割Split 毛坯料，切割得到前模（也叫定模）、后模（也叫动模）、行位（也叫滑块）及斜顶等模具结构件图。这种方法分模能保证前后模一致，再分别调出各个图，用产品减胶或模具加钢的方式加上足够的出模斜度，将碰穿位面延伸以便留出足够的Fit 模 (装配模具)余量。所有修改的图最终都要在装配中检查。对于较复杂的模具，完成分模后，往往要请有经验的模具师傅及相关人员讨论，吸收大家的合理建议后，进行修改完善，无异议后就可以进行下一步工序。

1.3 铜公电极绘图

之所以要用铜公电极进行电火花加工模具，是因为模具上有些部位CNC 不能直接加工到位，另外客户有时要求外观为火花纹。有的放矢的设计铜公电极。根据CNC 加工可能留下的残留面积确定铜公大小，根据CNC 加工铜公的方便程度进行避空，为了提高效率可以合并铜公或一铜多用。最后写EDM 工作单，告诉操作员铜公电极的偏移数，火花位大小，碰数方式等。以上工作都要按程序反复检查无误后才交给他人进行下一步工序。

1.4 关于编程问题

可以用下方法保证质量。

（1）全面掌握模具结构,认真分析编程所用的3D 图档,搞清各部位作用。先从模具设计的角度审图,使模具结构有利于出模注塑。再从方便加工的角度上审查。发现问题及时沟通解决。

（2）全面深刻理解编程软件。

现在流行的CNC 编程软件有Master-CAM,UG,Cimtron,PowerMill 等。各软件编程功能都大同小异，但都有各自的特点，编程人员应该用自已觉得“好用”的软件编程。

随着所用软件版本的升高,功能的增强,应用水平及工作效率也有很大提高。作为工程技术人员,首先要结合本专业的实际来深入研究新软件的应用,要掌握各种新功能的可靠性及优缺点,特别是缺点更要清楚,以便在实际工作中扬长避短,充分做到人机合一。

（3）经常性总结自己及别人的经验教训，结合工厂实际,选定合理的刀具及切削方式,给定合理的切削参数。衡量标准是：最短的切削时间,最小的刀具损耗及最佳的切削效果。

（4）重视编程检查。程序编完后,回头自我检查参数，保证正确。用软件模拟切削检查.最后再请其它人帮助检查。

（5）重视加工跟进。与操作员密切沟通,加工中出现的问题及时解决。加工完成后检测工件的关键尺寸,合格后才可下机。

1.5 关于加工问题

结合公司的实际状况,CNC 车间必须制定一些制度来减少出错,主要是：(1)要每天检查机床及配件状态是否正常。定期保养维护,使设备处于最佳状态。(2)开始加工前要求操作员熟悉整个CNC 的加工流程。(3)在机床设定对刀参数时,反复检查。(4)装刀时要检查刀具径向跳动是否在合理的公差范围内。(5)增强责任心，在加工中密切关注加工状态,给定尽可能大的进给F及与之配套的转速S。(6)加工完成后要对照图档进行检查,观察有无过切及漏切,在机床上测量关键尺寸。如发现问题及时提出及处理,直到合格为止。

经过多年实践说明,严格执行上述环节可很大程度上提高CNC 的加工质量。满足客户需求。

2 CNC 管理问题

CNC 管理的目的是用制度的形式发挥团队中每个人的聪明才智和作用,高效率地共同完成同一个目标。这个目标就是满足客户需求按时保质保量的交付产品。我们的产品就是模具按时试模。根据多年参与模厂CNC组管理工作的经验,要做好此项工作,我有以下体会：

（1）配合部门排产计划,要制定好CNC 完成任务的工作计划。根据制模组的合理需要，合理制定CNC机床的排产计划。这样才能保证任务顺利完成。

（2）制定CNC 的工作标准。深圳东莞地区模厂技术人员流动性强，而各个人来自于不同的厂，都有自己的工作习惯，而本行业目前还没有统一的工作标准，如果内部不统一标准必然会引起工作混乱，导致很多错误出现。为此必须制定相应的企业标准。这些标准要经过广泛讨论听取意见后,正式发布实施。根据实际情况不断修改完善。这样才能有力地指导生产，取得成功。

（3）经常性地向员工进行培训。除定期要进行新技术知识培训外，还进行职业道德及沟通培训。让大家都要了解自已和别人都犯过那些错误，要知道如何避免这些错误再次发生。要有良好的沟通心态，正确对待别人的批评，要把别人的批评当作提高自己的一次机会，技术提高了,自己的价值也就提高了。促进大家共同进步。

通过这些管理办法，取得了一定的成效，使生产运转正常有序，保质保量地完成各项任务，满足了客户需求。

3 总结语

计算机辅助设计及制造CAD/CAM 是一门新型的学科，在我国刚刚普及，很需要从业人员经常性的总结经验相互交流，共同提高应用水平。随着应用的深入及生产的发展，实际工作会不断出现新问题新矛盾需要我们去解决，我们工程技术人员要不断地学习新知识新技术，始终站在CAD/CAM 应用队伍的前列，为促进我国早日成为世界上的制造强国而奋斗。

[1]Leymann F.Workflow-based applications[J].IBM Systems Journal,1997,36(1),102-123;

[2]吉卫喜,王宁生.面向业务流程重组的生产管理系统快速重构技术研究,机械科学与技术,2002.5.