如何實(shí)現(xiàn)模具高效數(shù)控加工

　　CAD/CAM軟件的應(yīng)用水平是數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用水平的因素之一。數(shù)控編程時(shí)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)采取合理的造型編程模式。

　　1.手工與CAM編程的結(jié)合

　　充分利用相關(guān)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)本身提供的編程模塊，如數(shù)控銑削加工矩形槽、U形槽、鉆孔循環(huán)，數(shù)控車削加工的端面、外圓循環(huán)加工，電火花機(jī)床的電極搖動(dòng)加工功能，線切割加工的放電工藝參數(shù)的專家選擇等，可大幅度提高數(shù)控編程的效率和正確性。

　　2.選擇合理的CAM編程策略

　　在進(jìn)行產(chǎn)品加工模型的建立時(shí)，應(yīng)該針對(duì)產(chǎn)品加工對(duì)象的具體特點(diǎn)采取有效而簡(jiǎn)捷的措施。按產(chǎn)品加工的部位編程，多用于工序的內(nèi)容比較單一，且干涉較少的情形，如孔、凹槽、凸臺(tái)等特征多出現(xiàn)于對(duì)結(jié)構(gòu)零件的編程與加工中。對(duì)產(chǎn)品加工模型進(jìn)行整體造型，多用于加工工序的內(nèi)容比較多、干涉區(qū)域多、復(fù)雜曲面等特征的加工。

　　3.數(shù)控編程模板的使用

　　利用CAM系統(tǒng)創(chuàng)建用戶自己的模板，并加以重復(fù)利用可大大提高編程效率。例如，制造模具時(shí)將加工凸模和凹模時(shí)的最佳工藝過程定義為加工模板，在加工新的相似產(chǎn)品對(duì)象時(shí)只需調(diào)用模板文件選擇所需的幾何體并啟動(dòng)這個(gè)流程即可，用戶通過加工向?qū)Э煞浅Ｈ菀椎貜哪０逯蝎@得專家級(jí)的制造過程指導(dǎo)，并通過簡(jiǎn)單的交互，快速生成數(shù)控加工刀具軌跡。

　　4. CAD/CAM專家系統(tǒng)的應(yīng)用

　　利用CAD/CAM軟件的功能模塊，如鈑金設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)、零件族設(shè)計(jì)、用戶自定義設(shè)計(jì)等專家設(shè)計(jì)知識(shí)，有助于減少產(chǎn)品的三維造型時(shí)間，從而提高數(shù)控編程的效率和正確性。

　　5.專用后置處理程序的開發(fā)

　　企業(yè)一般都存在數(shù)控系統(tǒng)的多樣性，如FANUC、SIMENSE、HEIDENHANE等，各數(shù)控系統(tǒng)各有優(yōu)點(diǎn)但互不兼容，很難做到統(tǒng)一。開發(fā)企業(yè)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的后處理程序，可在通用數(shù)控程序處理的基礎(chǔ)上，從機(jī)床配置、程序輸出格式、坐標(biāo)變換等方面，由具有軟件開發(fā)和數(shù)控加工經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工程師對(duì)其進(jìn)行專門的開發(fā)，確保在同一類型的機(jī)床進(jìn)行加工時(shí)，在共享同一刀位軌跡的情況下，能輸出相應(yīng)數(shù)控機(jī)床加工的程序代碼。

　　6.設(shè)計(jì)合理的刀具軌跡

　　數(shù)控加工最終體現(xiàn)在刀具軌跡的快速、高質(zhì)量設(shè)計(jì)上，尤其是在模具毛坯除去量很大的情況下更為突出。傳統(tǒng)的方法一般是采用立銑刀進(jìn)行粗加工，采用球頭刀進(jìn)行半精加工與精加工。在粗加工時(shí)應(yīng)力求高效快速排量，充分利用普通設(shè)備與數(shù)控設(shè)備結(jié)合進(jìn)行。在進(jìn)行精加工時(shí)應(yīng)考慮企業(yè)模具鉗工的水平，選用合理刀具和步距，刀具和步距過大或過小都不利于產(chǎn)品的加工效率和制造成本。數(shù)控程序編制應(yīng)結(jié)合材料及加工余量來科學(xué)綜合考慮加工的切削參數(shù)，以等體積變速切削和高速切削為目標(biāo)，建立開發(fā)常用材料刀具的切削工藝參數(shù)庫。

　　三、數(shù)控設(shè)備選型與功能開發(fā)

　　數(shù)控設(shè)備的購(gòu)買和使用在很大程度上決定了該設(shè)備潛能的發(fā)揮。很多企業(yè)在設(shè)備選型和購(gòu)買后在使用方面存在一些問題，如設(shè)備的行程、精度、功能、可開發(fā)的潛力等方面。尤其是數(shù)控設(shè)備朝高速、精密方向發(fā)展，在購(gòu)買高速機(jī)床時(shí)一定要考慮綜合成本、CAM軟件、經(jīng)驗(yàn)的積累與應(yīng)用水平。對(duì)于傳統(tǒng)難加工材料的變速或重力切削、一定要考慮主軸刀柄鋼性，盡量選用大型號(hào)，如BT50的銑削刀柄，同時(shí)要考慮機(jī)床功能的擴(kuò)展。另一方面，在設(shè)備本身功能與潛能的開發(fā)、機(jī)床附件，如角度銑頭的應(yīng)用來擴(kuò)大機(jī)床的應(yīng)用范圍。針對(duì)數(shù)控設(shè)備的選型和機(jī)床功能的開發(fā)使用，可從以下幾個(gè)方面開展一些必要的工作。

　　1.高中低檔數(shù)控設(shè)備的搭配

　　由于數(shù)控設(shè)備的價(jià)格相對(duì)昂貴，企業(yè)可根據(jù)自己的實(shí)際情況，在早期進(jìn)行數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用時(shí)，選用改造數(shù)控設(shè)備進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用投資，取得一定的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)后。再根據(jù)產(chǎn)品的加工特點(diǎn)，如材料狀態(tài)、類型、精度、批量、周期要求等，配置合適的中高檔數(shù)控設(shè)備。

　　2.設(shè)備的驗(yàn)收

　　很多數(shù)控機(jī)床其補(bǔ)償精度在高速加工的情況下出現(xiàn)較大的誤差，或者是主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的速度難以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，導(dǎo)致主軸因高溫?zé)龤У默F(xiàn)象發(fā)生。在進(jìn)行設(shè)備驗(yàn)收時(shí)，除國(guó)家的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)外，可以附加企業(yè)自身產(chǎn)品加工要求的驗(yàn)收條件。

　　3.設(shè)備功能開發(fā)

　　設(shè)備功能的開發(fā)涉及數(shù)控系統(tǒng)的掌握程度，刀具及工件材料與切削參數(shù)的合理匹配。例如，立式數(shù)控銑床安裝角度銑頭進(jìn)行臥式加工，數(shù)控銑床進(jìn)行鏜孔、攻螺紋加工，數(shù)控車削加工的固定循環(huán)，數(shù)控線切割機(jī)床和電火花機(jī)床的電加工參數(shù)的合理選擇等。