浅谈数控铣加工模具零件工艺改进策略论文_郝瑞友

浅谈数控铣加工模具零件工艺改进策略论文_郝瑞友

摘 要:数控铣工艺应用于模具、航天、汽车、机械、电子领域,创造出巨大的社会和经济效益。但是数控铣加工零件工艺存在斜面、结构尺寸不精确问题。为确保数控铣工艺以及模具零件加工满足质量和效率方面的需求,持续性的改善数控铣工艺,促进加工质量及效率的提升。本文分析数控铣加工模具产生误差的原因,提出数控铣加工模具零件的工艺处理方法,提高模具零件加工精度。

关键词:模具零件、数控铣工艺、改进策略

0 引言

数控铣工艺应用在很多机械制造领域,能够给社会产生巨大生产财富。但是因为工艺缺陷问题,数控铣加工零件工艺存在斜面、结构尺寸不是太精确。所以围绕如何提高和满足质量和效率方面的需求,必须持续性的改善数控铣工艺,促进加工质量及效率的提升。

1 数控铣加工技术特点

(1)技术水平高。很多零部件的生产和加工通过数控加工实现,加工水平和质量互相影响,数控铣加工技术比常规加工技术具有显著优势。

(2)加工质量高。数控铣加工过程在程序的控制下运行,排除人为因素,在加工过程中,即使出现参数不正确的问题,也能够自动地纠正或补偿,推动加工过程顺利地进行。

(3)效率高。数控铣技术能在同等时间完成更多的加工任务,对复杂零部件可以同时完成不同部位的加工,满足精度方面的要求,提高加工效率。

(4)柔性佳。调整参数及程序,能适用不同的零部件,无需制作匹配的工装夹具,节省制作费用,精简加工流程,提高加工效率。

2 数控铣工艺改进策略

为使数控铣加工模具质量达到最佳状态,改进加工工艺,改变加工方式,提高加工精度和效率。

(1)改变加工方式。加工过程中,刀具在斜面上沿着一个方向平稳、匀速运动,在介于两个斜面之间的圆弧位置,降低铣削速度。刀具和零件斜面的距离为零后,后刀面和零件产生明显的摩擦力,此时刀具可能出现共振现象,刀具移动到斜面间的圆弧位置时,切入角变大、铣削长度变长,铣削厚度减小。由于无法避免弹性形变,因此铣刀可能出现让刀问题。逆铣的情况则恰好相反,有可能发生共振问题,引发过切的错误,不利于模具零件的正常、良好的加工。以上问题都需要特别留意。

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(2)切削量的选择。切削量是关键因素,关系到最终的加工质量。在模具加工时,若能够将切削量、切削速度控制在合理范围内,就意味着达到预期加工效果的50豫。在设定切削量时,若刚度条件较好,可以令切削深度和零件的加工深度一致,达到降低走刀次数的目的。

(3)合理设置刀具路径。设定铣刀轨迹时,确保零件的加工精度和外部粗糙度之间良好匹配,缩短走刀路线,降低空刀概率。在紧挨着零件斜面的两行刀路间,按照设定半径的圆弧过渡,在软件中设置好刀路后,紧挨着两行刀路的行间移刀增加一定半径的圆弧过渡,防止在两次走刀间出现转弯问题,同时铣刀自然移动到下一加工路线。若加工斜面的高度一致,增加一定半径的圆弧过渡。在模具两层间增加特定半径的圆弧过渡,有助于保障刀路平滑,降低螺旋下刀切削阻力,避免刀具过快磨损,延长刀具使用寿命。圆弧过渡的应用,有助于工件在零件切线方向上切入、切出,保障加工质量目标的实现。

(4)采取螺旋进刀方式。加工模具内斜面时,下刀方式采用螺旋式而非垂直式。垂直下刀,导致切削变慢,铣刀和模具的切削力提高,刀具磨损明显,零件表面变得粗糙。螺旋下刀能避免上述问题,关键是螺旋直径范围参数的设定,若螺旋直径不超过该范围,无需人工操作,系统能减小螺旋直径,直到可以下刀为止。该范围不宜过小,否则会接近于垂直下刀方式。加工中选择斜坡下刀,下刀次数以1 次为宜,次数太多会导致明显振动,加工表面会出现刀痕,严重时会导致刀具断裂。待加工的模具中存在曲面,加工方式的选择十分关键。精加工时,若刀具两行距离太近,即使采用圆弧过渡,或许会因圆弧直径太小而和直线过渡较为接近。这时选择摆线进给方式,令两刀距离加大,为加工质量和效率提供保障。

(5)优化模具数控编程的基本流程。数控铣加工技术的应用,离不开数控机床,编程十分重要。数控加工由4 个环节构成,即准备、编制方案、编程、定型。准备环节,编程人员浏览并分析数据,制作和处理数控编程。方案编制环节,编程人员根据车间资源现状,编订生产零部件模具。编程环节是数控加工技术最关键的,要基于全方位思考,考虑零部件的特征,选择最佳的零件,通过计算确定基础运动轨迹,这样才能编写出有效、正确的程序。定型环节,是完成数控流程编订的结尾工作,对数控铣技术进行验收。

3 结束语

加工模具零件的数控铣加工工艺改进策略包括改变加工方式、切削量的选择、合理设置刀具路径、采取螺旋进刀方式、优化模具数控编程的基本流程。数控铣加工工艺改进策略提高加工质量,加快模具零件的生产效率,取得良好的社会和经济效益。

参考文献

[1] 马彩凤.编辑程序在数控铣削加工椭圆球面上的应用[J].南方农机

[2]何荣开.冷却水箱设计对数控车床总体布局的影响[J].制造技术与机床,2016(8):15-16.

论文作者:郝瑞友

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第12期

论文发表时间:2019/11/14

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