模具数控加工质量的主要影响分析

2017-12-27孙凯李帅

新商务周刊 2017年24期

关键词：装夹刀具模具

文/孙凯李帅

模具数控加工质量的主要影响分析

文/孙凯1李帅2

1.沈阳上发汽车零部件有限公司；2.沈阳市兴业机械厂

本文就结合模具数控加工的实际操作情况，具体分析加工过程中对质量产生影响的因素有哪些，并以此为依据进一步提升数控加工工艺的质量精度，促进相关制造业的进步和发展。

模具制造；数控加工

数控技术是一门先进的加工技术，它在复杂、高精度零件加工方面有着独特的优势，因而被广泛应用到电子工业、航空航天、高端设备制造等领域。数控加工对产品质量有着很高的要求，而机床、刀柄、刀具等机械设备以及数控编程、机床操作者等主观因素都可能会影响到数控加工的质量。也就是说，加工过程中的每一点误差都会影响加工零件的精密程度。

1 模具的数控加工特点

（1）模具的制造是单件生产。每一副模具都是一个新的项目，有着不同的结构特点，每一个模具的开发都是一项创造性的工作。

（2）模具的开发并非最终产品，而是为新产品的开发服务，一般企业新产品的开发在数量上、时间上并不固定，从而造成模具生产的随机性强、计划性差，包括客户变动大、产品变化多，因此对模具制造企业的人员有更高的要求，要求模具企业的员工必须能快速反应，也就是要有足够的基础知识和实践经验。

（3）模具制造要快速。新产品的开发周期越来越短，而模具又是新产品开发费时最多的项目之一，模具开发的周期随之缩短，因此模具从报价到设计制造过程都要有很快捷的反应。特别是模具制造过程必须要快，才能达到客户的要求。因此就要求模具的加工工序应高度集成，并优化工艺过程，在最短的加工工艺流程中完成模具的尽量多的加工。

（4）模具结构不确定。模具需要按制件的形状和结构要素进行设计，同时由于模具所形成的产品往往是新产品，所以在模具开发过程中需要有更改，或者在试模后，对产品的形状或结构作调整，而这些更改需要进行重新加工。

（5）模具加工的制造精度要求高。为了保证成形产品的精度，模具加工的误差必须时行有效控制，否则模具上的误差将在产品上放大。模具的表面粗糙度要求高，注塑模具或者压铸模具，为了达到零件表面的光洁，以及为了使熔体在模具内流动顺畅，必须有较低的表面粗糙度值。

2 模具数控加工质量的影响因素

2.1零件装夹对加工质量的影响

装夹的主要作用是固定需要进行数控加工的模具，以完成数控机床对模具的加工制作。装夹对模具数控加工质量的影响主要有三个方面，首先是位置的固定，精确的位置要求是完成模具制作的首要条件，任何细微的偏差都有可能引起模具质量问题。其次是固定的牢固与否，装夹的作用本身就是起到固定的作用，但并不意味着装夹能够保证模具没有丝毫移动，而恰恰有正式这哪怕一丝的移动都会引起模具加工的质量问题。最后是装夹的松紧度给模具造成的损害，在模具刚度不足而装夹过紧的情况下，装夹有可能对模具造成一定的直接损害，由此引起模具加工质量问题。

2.2刀具的选择使用对质量的影响

刀具也是影响模具加工质量的主要因素之一，因为刀具直接参与到模具的制作当中，如果刀具的选取不当或者使用不当，都将会无可避免的引起模具加工的质量问题。首先是刀具的材料上，当前使用最为广泛的是硬质合金刀具，相比较过去的高速钢刀具而言具有更强硬度，从而可以大大提高切削速度和精准度。其次是在刀具大小的选取上，在模具精加工中所使用的刀具如果大小不合适就无法制作出质量精良的模具产品。最后是在走刀方式上，传统的走刀方式都是沿斜线走刀，一方面对刀具损伤较大，另一方面加工质量也不高，这种方式尚需改进。

2.3加工工艺对加工质量的影响

传统加工工艺与计算机数控技术的结合形成了当前的数控加工工艺，因此数控加工质量由传统工艺和计算机数控技术共同决定，任何一方面的瑕疵或不足都会对模具的数控加工质量产生影响。数控加工工艺工序是一个复杂的过程，其中包括图纸分析、工艺处理、数值计算和编程共四个环节，每个环节环环相扣不可分割，任何一个环节出现差错都会影响到整个的加工质量，因此在对加工工艺的处理上必须进行不断的验证和修正，确保各个环节都精确无误，以提升模具加工质量。

3 提高模具数控加工质量的改进措施

3.1改进优化零部件装夹方案

因为装夹在固定模具时的力度大小会对模具产生影响，对刚度较小的模具来说如果装夹力度较大则容易引起变形等质量问题，因此首先我们应当从装夹入手，调整和优化装夹方案，选取适当的支撑力配合装夹的使用。支撑力与装夹的作用力相对应，支撑力主要作用于模具刚度薄弱的部位，从而提升模具表面强度，而装夹力则作用于刚度较大的部位，这样支撑力就能配合装夹的使用，科学合理分配两种力对模具的作用，从而达到在固定模具的同时保护模具免受伤害，进而提高制成品质量。

3.2合理选择刀具及走刀方式

当前使用最为广泛的是硬质合金刀具，这种道具切削速度更快，精度更高，已经基本替代了高速钢刀具从而覆盖了大部分模具加工领域，可以说硬质合金刀具的广泛使用对模具数控加工质量的提升是一个不小的帮助。此外在进行模具加工时，还应当更具模具的大小以及构造部位的特征来选取与之相适应的刀具进行加工，避免刀具过大而无法进行精确加工。最后在走刀方式上应当选取一次性粗加工和阶梯式粗加工两种方法相结合的方式，这两种新型的走刀方式相比传统走当方式具有更加高效的优势，且避免了传统沿斜线的走刀的弊端，进一步提升了模具加工质量。