APP下载

数控加工工艺及在机械模具制造中的应用探析

2021-12-31庞贤学

科技创新与应用 2021年19期
关键词:数控技术刀具部件

庞贤学

(广西二轻技师学院,广西 南宁530000)

随着现代技术的全面发展,各行各业实现了技术突破,保证了整体工作效率。对于机械加工行业来讲,科学合理运用现代技术已经成为发展的趋势,各种数字化技术的应用在机械加工工作中发挥了重要的作用,数控技术就是数字控制技术的一种体现形式,通过对传统行业的技术改进,实现了现代化工业生产与加工,保证了安全与质量。数控技术是现代化制造技术,是符合时代发展的技术形态。其大范围地普及,有着良好的自身优势,操作简便、步骤灵活、安全高效、节能降耗,在实际生产加工中发挥重要功能,具有高度自动化及精确度的特点,使技术实现了全面普及和应用。制造业整体生产效率得到全面提高,通过数控技术实际操作,大大减少了人工操作流程,降低生产工时、减少人力劳动负担,从根本上实现了社会生产劳动的高效集成。只有不断促进数控加工技术进步,才能把人从繁重的劳动中解脱出来,提高产品整体质量,确保生产安全稳定。

1 数控加工工艺优势

1.1 生产效率高

数控加工技术有着良好的自身优势,最为主要的就是全面提升了生产整体效率,因为相关的设备由计算机等数字化技术控制,对于一些传统需要人力来更换的程序,大大减少了一些不必要的环节,提高了数控技术速度,在一些零件互换上也大大提高了加工的速度,使人力解脱出来。复杂曲面加工更是提高了加工的速度,而且保证了质量与安全。

1.2 生产产品的精度高

数控技术主要是由编制好的程序来完成,通过计算机桌面进行整体控制,各种装置转换由数控系统整体完成与控制,实现了复杂步骤的转换。从根本上减少了由于人为操作带来的误差,使加工出来的产品精度更有保障。

1.3 自动化程度高

由于其是计算机操作,使各道工序更加顺畅,减少了人的参与频率,使劳动强度下降。在很多复杂的流程环节中,提高了生产的安全度。数控加工过程大部分是自动完成的,操作者只需装卸工件、更换刀具和试切对刀,就可以进行加工操作了。在实际的生产过程中,也不需要操作人员进行控制,只要做好现场监督与检测就可以。数控机床数字化程度越来越高,其自动化水平符合更多的复杂生产要求。

1.4 适应能力强

数控技术是一整套的流程,对于复杂零件,需要严格进行设计,通过智能化控制能够轻易生产出来,保证了产品的形状与大小。如果需要更换品种,则要更换数据就可以实现,数控系统运行状况适应能力更强,有效拓宽数控车加工技术应用范围,使加工范围也更加广泛,适用于各种部件的加工与生产。

2 数控加工工艺原则

2.1 先上后下原则

加工生产过程中,需要严格进行设计程序,使上道工序加工不能影响下一道工序定位与夹紧,保证持续性生产加工,避免出现生产问题,保证生产安全。

2.2 先内后外原则

数控加工需要严格整体流程,才能确保产品加工的时间,节省更多的劳动成本,在进行加工时,需要对零件加工流程做好设计,要先进行内部的部分,然后再对零件外形做好修整,保证整体加工顺利完成。

2.3 连续性加工原则

数控车床加工要形成连续性,保证加工的质量,进行加工过程中,不能频频换刀,要根据各种部件的加工程序,做好刀具的应用,使用相同安装方法或使用同一把刀具加工零件,最好是一次性完成,保证加工的连续进行,减少由于重新定位或者换刀形成不必要的误差,影响到产品质量。

3 数控加工工艺技术

3.1 零件图分析

数控车床加工前,需要全面明确图纸设计的要求,把握好要加工的部件具体情况,要充分对加工工件零件图做好详细的分析。要根据所加工的部件,对照分析零件图所画轮廓是否符合加工部件的形状,保证形状正确后,再对相关的标记尺寸进行核对,确保相关部件加工后与所画零件图一致,要保证数据清晰准确,才能加工出符合要求的精密部件。根据加工的要件,全面选择使用的材料,要对工件材料做好参数分析,全面确定尺寸公差、材料表面粗糙度,精准把握好尺寸精度,对下一步选择使用刀具提供基础。刀具的选择、切削用量要以部件加工具体实际为准,确保加工速度与质量。根据设计要点,设计好刀具走线,最终以零件图形状位置公差,有效确定加工基准及装夹方案,确保加工部件质量,保证生产连续性。

3.2 设计加工方案和走刀路线

数控车床加工工艺要严格周密做好设计,只有充分考虑到各方面的影响,才能保证实用性,加工方案要全方位做好规划,使零件尺寸、材料及形状均符合加工要求,充分做好加工方案的设计。一要先进行粗加工后再进行精加工。根据零件大小选择毛坯,对多余的量进行粗加工,使零件基本成形后再精加工,要科学合理控制好程序流程。二是要先加工距离刀近的位置再加工远的位置。要在方案中明确设计好路径,通过先近后远的加工顺序,减少短刀走线距离,避免出现空刀情况。三是先加工零件内部后加工零件外部。进行加工过程中,要全面把握好零件内外部情况,先对内部不易去除铁屑和不易散热的部分进行加工,然后再进行外部形状的加工,提高生产效率与精度,保证产品质量。四要使用简单加工方案。在保证进度与质量前提下,做好流程的控制,减少不必要的操作,提高整体生产效率,减少人为干预。五是选择走刀线路要科学合理。进行选择时,要根据加工部件的情况,做好刀具的合理安排,尽可能选择最短线路,提高生产加工的效率,对能够一次加工完成的部件,要一次性进行加工,避免空刀,保证零件精度和表面粗糙度。

3.3 划分工序

工序是保证效率的关键,要科学做好整体划分,把握好各道流程,充分掌握工序集中和工序分散原则进行划分,确保工序合理安排。工序集中原则主要在是进行部件的加工过程中,一次装夹可对多个表面进行加工,既节省了时间,同时也能够保证加工的质量,避免出现因多次换刀产生误差。工序分散原则是在进行数控车床技术操作时,要合理划分出分散工序,这类工序一般不对设备产生影响,可以通过分类加工的方式进行分组加工,合理协调好刀具、切削量、走刀线路及粗精加工流程,减少不必要的空走刀现象,提高生产整体效能。

3.4 确定切削用量

数控车床加工要全面严格流程,保证切削用量科学合理。切削用量包括切削速度、进给量及背吃刀量等内容,要充分把握好各种影响要素,提升整体加工速度。切削用量受到被加工材料、切削环境条件等的影响较大,要根据不同的速度做好科学选择,提高切削速度。而速度则受到刀具直径的影响,选用刀具直径大,则对车床刚性影响就越大,如果选择较快切削速度,则会对车床产生磨损。随着切削深度增大将减少走刀次数,缩短走刀时间,此时生产效率就会大大提高。进给量的确定也需要根据生产条件来决定,以加工精度判断进给量,根据加工时效调整好进给量是操作的要点。对切削深孔的部件,一般都会存在排屑困难的现象,此时则要降低进给量,才能提高加工速度。背吃刀量和侧吃刀量如果一致,可减少加工的进度次数,缩短切削时间。

3.5 确定定位和装夹方案

数控加工技术中的定位和装夹至关重要,要全面把握好标准,根据不同的部件情况、环境因素制定出加工零件定位和装夹的整体实现方案。要全面保证定位,装夹过程中需要严格装夹夹具,以加工零件批量多少来确定多少。而对于批量生产的部件,则要以专业夹具为主,保证生产的连续性与稳定性。一般情况下,企业要想提高生产效率,则会利用简单夹具。虎钳夹具和压板夹具是最为主要的两种,虎钳夹具对生产的精度要求高,适合生产精密部件;板式夹具则对精度要求不高,适合加工成本低周期短的部件。

3.6 确定刀具选择

数控车床技术工艺是否科学,与刀具有着最为直接的关联,要全面对刀具进行选择,才能保证加工的质量。可以说,数控操作中的刀具是生产必不可少的基本工具,刚性强、质量好、抗磨抗损能力强的刀具,可以全面保证产品质量。有效把握好加工刀具寿命,是减少成本、提高质量的关键点,刀具主要在日常使用中受被加工工件尺寸、粗糙度、热量等要素影响较大,因此要对不同的部件材料与热度进行分析,合理使用刀具。

4 数控加工技术的应用特征与价值

4.1 应用特征

数控加工技术主要依托了当代最为先进的科技力量,通过科技带动了技术的提升,其应用特征:一是高度的自动化。通过全面自动化、智能化控制,解放了人力劳动,其精度更高;二是高度集中化。数控机床可以把多层次劳动简便化。通过将工序的集中全面减少不必要的加工时间,解决了时间成本问题;三是高度柔性化。能够通过数据调整,加工各种不同的部件,保证了复杂部件的加工与生产。

4.2 应用价值

以往的加工单位和企业一般会在接收模具订单后,就需要全面投入研发,做好加工生产的准备,使各道工序符合加工生产进程需求,通过加紧投入解决好较多复杂的工序。引进了数控技术以后,则全面提高了生产的整体效率,各种设计只需输入编码就能够得到设计的三维图像,对相关的产品进行修订,合理后就可以进行批量生产了,保证了机械模具制造更加智能,全面实现产品优质保量。利用数字加工技术能让模具以规范的路线行刀,避免出现人为损坏模具,全面提升了市场竞争力。

5 数控加工技术在机械模具制造中的应用

5.1 数控加工技术在模具分类环节应用

机械模具制造要把握好几个工序,为了保证工序合理性,就要全面进行模具制造人工的处理,使模具在使用前就形成科学的分类,通过不同的类别选择使用不同的数控机床,生产前一定要做好构图、图纸数字化处理、编码、输入等数据的提取,以此建模,为其他辅助工作节省更多的生产加工时间,通过科学合理划分模具生产工序,提高生产的整体效率。把需要制作的模具分配到各机床,规划好运行的时间工序,就保证了加工的速度与质量,避免一件一模地寻求适合机床,充分展现了数控机床优势,保证了生产的连续性、安全性。

5.2 改进数控技术提升机械模具制造质量及效率

数控加工技术是在电子信息技术基础上实现的,是对机床自动化、智能化的提升,只有全面把握好电子技术,才能推进数控机床技术创新,从而实现整模具制造。我国在科技与电子互联网技术上不断增加投入,提高了国际化应用能力水平,有效改进了数控技术在模具制造中的科技含量,使数控技术能够挑战更加复杂的加工与生产任务。

5.3 优化加工程序提升机械模具制造质量及效率

数控加工就是以最短路线对模具进行最快加工,全面减少空刀行程,进一步提高了加工的整体速度,全面降低了刀损,使企业效益更加良好,这是符合市场规律的。模具编制加工程序时会有“回零”操作,为了保证“回零”合理化,要充分设计好前后两刀间时间,保证尽量短、尽量快,使回零路线更加科学合理。同时,也需要对起刀点、换刀点、特殊进给路线进行时间上的编排,全面提高模具制造效率。

5.4 利用数控加工技术加强机械模具的工艺规划

模具加工企业要想快速实现生产,则要提升工艺设计水平,通过更加科学的工艺规划,使机械模具订单快速完成。同轴孔加工要减少换刀次数,最好不换刀,保持模具固定才能提高精度,对距离刀具近的加工部位要优先,平面工序完成后再对其他工序进行布置,使工序更加科学合理。

5.5 利用数控加工技术完成机械模具数控编程

要想实现数控加工技术转化,就要用到编码,越是复杂的加工则编码越复杂,机械模具制造柔性特征直接增加了编程工作量,随着G代码的发展,更优化、更灵活的CAM编程软件得到了广泛发展,提高了编码速度与质量。CAM编程软件实现了人机交互,能够分析人工模具影响因素;CAM将模具几何特征作参考,快速生成编码,使用过程中,只要把模具材料特征与几何参数逐次输入电脑,就能够求得相关的列表,这样就能够确定走刀路线。

6 结束语

我国制造业迅速发展,全面推动了数控技术创新进程,随着加工方案不断创新,进一步明确了走刀路线,清晰的工序,保证了加工部件的切削量。整体看,数控车床加工工艺水平有了长足的进步,全面提升了生产加工整体效率,保证了生产连续性与安全性,数控工艺在机械制造中的全面应用,有力推动了经济快速发展,满足了市场需求。

猜你喜欢

数控技术刀具部件
基于CATIA现代信息手段的数控技术课程教改探讨
数控技术在自动化机械制造中的运用研究
数控刀具管理系统的设计及开发研究
奥迪e-tron纯电动汽车的高电压部件(下)
一种陀飞轮表的双秒轮结构
现代汉字的两种分析法与国家文字规范(四)
古文字中“口”部件的作用研究
数控技术在自动化机械制造中的运用进展
多功能刀具
职业教育视角下数控技术教学工作的开展