数控铣加工模具零件工艺优化策略研究论文_姜波

数控铣加工模具零件工艺优化策略研究论文_姜波

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摘要:数控铣是数控机床零部件加工的重要设备,其加工技术、加工流程、加工刀具及加工参数的优化对于零部件加工的成本及其质量有着重要的影响。本文主要简述了说说那个机床及其发展情况,探讨了数控铣加工的特点,分析了数控铣加工模具零件的流程、刀具及其模具零件的优化。旨在为加工模具零件加工质量的提升提供一些参考建议。

关键词:数控机床;铣;工艺优化;加工模具

引言

随着经济全球化的发展,各行业之间的市场竞争压力变大。我国经济在经过一段时间的快速发展之后,传统的通过扩大生产规模和提高生产效率的竞争方式在经济全球化背景下失去了优化。面对经济全球化下的市场竞争压力和我国经济从高速向中低速转型的双重背景下,企业面临得到市场竞争可想而知。数控技术的发展为制造业转型提供了技术支持,先是为我国制造业生产效能的提升做出了突出的贡献。随着市场需求的变化,数控技术面临从提高生产效能向优化生产质量转型的新挑战。在这种背景下,优化数控铣技术的工艺流程对于优化制造业生产质量、降低综合成本、提高市场核心竞争力有着重要的意义。

一、数控技术的发展简介

数控技术是指采用电脑编程控制机器进行产品生产加工的过程。截至目前,数控技术共经历了五个发展阶段,分别实施多功能阶段、高速化阶段、智能化阶段、高可靠性阶段、高精度化阶段。第一个发展阶段是为了满足数控技术多功能发展的需求,即多功能化阶段。第二个阶段控制机械的电脑采用高速32位微处理器,极大的提高了数控系统的分辨率,同时也提高了加工速度和加工精度,即高速化阶段。第三个阶段是系统的智能化。通过引进自适应控制技术提高了数控技术加工过程中通过机械状态的适应能力调节加工状态的过程,即智能化阶段。第四个阶段在在提升硬件质量的基础上对数控系统编程采取模块化、标准化、通用化的管理,提高了数控加工的可靠性,即高可靠性阶段。第五个阶段指通过优化数控加工技术及其工艺流程来减少数控系统的误差。这一阶段常应用补偿技术来预防和控制数控机床加工误差的产生,有效的提高了机床生产加工的精度,即数控技术的高精度化阶段。高精度化阶段是现阶段数控技术发展的最高级阶段。目前,国内制造企业数控技术存在着多阶段并行发展的现状。国内制造业以全面实现高速化生产阶段,大部分中小型制造企业已进入智能化生产阶段,部分企业系统可靠性得到优化,正面临着高精度化的优化阶段,只有极少数的大型制造企业完成了高级阶段的转型。因此,数控技术的优化是当前国内制造目前企业面临的最大挑战,数控技术高精度化转型是制造企业迫在眉睫的问题。

二、数控铣技术特点

(1)具有加工复杂形状的特点;(2)具有加工效率高的特点;(3)具有加工质量好的特点;(4)具有柔性高的特点。

三、数控铣技术加工流程优化途径

数控铣技术加工流程的优化主要依靠编程实现。编程即对控制系统加工生产的过程以编码程序的形式体现出来。系统编程共分为准备、制定方案、数控编程、定型四个阶段。

(一)准备阶段

准备阶段是根据工程资料进行编程准备。数控铣技术编程需要准备零件基础模型、毛坯图等基础资料。

(二)方案阶段

准备好详细完整的资料后就需要制定编程方案,以流程的形式体现出来。包括机床、刀具、夹具、工装设备、车间生产呢李、模具零件生产章程等一系列的编制。

(三)数控编程阶段

数控编辑阶段即按照数控铣加工技术及其制定的详细的方案编制进行程序编制。编程过程中,在考虑零部件几何特征的条件上还要构思详细的加工方法和流程,如攻坚定位、夹具的选择、刀具的选择等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了提高系统编程的准确选哪个,可应用仿真软件对编制的程序进行功能验证,并对验证的不合理的刀具轨迹进行调整性的优化,以减小系统控制的误差,最大程度的提高数控的精度。

(四)定型阶段

定型阶段是数控铣加工技术编程的终极阶段,也是收工阶段。在对编程的系统验证后未发现系统控制误差或道具轨迹偏离的情况下就可以对数控铣加工程序进行验收。验收的文件主要包括有PRT文件和CLS文件。

四、加工模具刀具的优化策略

(一)优化刀具

数控铣加工技术常用的刀具有平头铣刀、球头铣刀。选择大小、刀型合适的刀具有助于提高模具零件的加工会质量。在加工模具的成形面时,就需要按照加工需求选择与加工面半径锲合度较高的刀具,从而达到优化切面的效果。

(二)优化刀具材料

不同的刀具材料性能不同,切削效果也存在差异性。为了最大程度的发挥刀具刀刃的价值,在数控铣加工过程中要根据加工模具零件的材料选择合适的刀具材料。刀具材料的选择一般遵循以下原则:加工形状复杂的模具零件时,选择嵌有硬质合金材料的刀具,如高速钢材。高速钢材的耐磨性和韧性较高,可适应硬质材料高速切割。

五、模具零件的优化策略

(一)加工方法优化

数控铣加工技术在加工模具零件的过程中,不同加工方法的应用会影响刀具的运动方向。为了确保刀具能够在模具加工面上平稳运行,应该结合模具零件的加工参数选择合适的加工方法。此外,刀具与模具零件的鞋面发生接触时,它们之间互相产生摩擦力,此时通过控制切入角和铣削长度来减少摩擦力的产生,从而避免加工过程中因为摩擦力造成的精度误差。

(二)切削量优化

切削量是衡量数控铣刀具切削程度的参数,切削量影响着模具加工零件的质量和切削精度。为了提高数控铣对模具零件加工的质量,应该通过不断的调整切削参数来优化切削精度。通过找到更加合理化的切削参数,在刀具切削刚度允许的情况下,设定相同的模具零件加工深度、切削深度,可以减少走刀次数,提高生产效能,降低生产成本。

(三)内斜面优化

内斜面也是影响模具零件加工质量的重要参数。内斜面的走刀次数、走刀速度与刀具切入角度有着精密的联系。垂直角度切入模具零件,指阻碍刀具的切削速度,此时铣刀对模具零件的切削力增大,不仅会加剧刀具的磨损,还会导致加工面产生精度误差。为了避免这种问题的产生,应该尽量避免采用垂直刀法切入。建议可选择螺旋式切入方式对内斜面进行加工。螺旋切入的半径结合模具零件加工的半径选择。

六、结语

综上所述,数控铣加工技术的优化是企业提高经济效益的重要途径,同时也是竞争剧烈的市场背景下企业维持可持续发展的必然选择。本文通过介绍数控技术、数控铣技术特点及其数控铣技术加工工艺流程、刀具、零部件的优化。优化的目的是为了在不影响加工效能的基础上最大程度的提升零部件加工的质量,降低零部件加工生产的综合成本,提高企业的市场竞争优势,为企业带来更大的利润空间。

参考文献

[1]田晓光.数控铣加工模具零件工艺优化策略研究[J].山东工业技术, 2017(20):23.

[2]刘强.数控铣加工模具零件工艺优化策略分析[J].山东工业技术, 2016(11):44.

[3]刘汉华.数控铣加工模具零件工艺优化策略研究[J].科技创新与应用, 2015(08):64.

[4]张志忠.数控铣加工模具零件工艺改进策略[J].设备管理与维修, 2019(10):143-144.

论文作者:姜波

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/20

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