趙建宏

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)機(jī)械模具加工制造行業(yè)也取得了非常大的進(jìn)步，在機(jī)械模具加工制造中，計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床（CNC）技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，他借助計(jì)算機(jī)邏輯程序編碼可以有效提高加工精度和加工質(zhì)量。筆者從目前模具CNC加工工藝與編程要點(diǎn)出發(fā)，以龍門(mén)銑床為例，闡述了該技術(shù)在機(jī)械模具制造中的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展思路。

關(guān)鍵詞：模具加工；CNC加工工藝；編程要點(diǎn)；數(shù)控銑削

一、引言

所謂模具的CNC加工工藝就是指在機(jī)械模具的加工工作中，借助計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床（本文以龍門(mén)銑床為例），通過(guò)制定邏輯編碼以及其他一些符號(hào)制定指令程序，讓數(shù)控機(jī)床自動(dòng)譯碼來(lái)控制其進(jìn)行程序控制自動(dòng)化零件加工。這種數(shù)控機(jī)床在機(jī)械模具加工過(guò)程中不僅具有高精度、高穩(wěn)定性的特點(diǎn)，在實(shí)際工作中還有多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)功能，這就可以進(jìn)行復(fù)雜形狀零件的加工，有效縮短加工時(shí)間、提高加工效率。

二、模具CNC加工工藝中的工序劃分和加工要點(diǎn)

1、模具CNC加工工藝中加工工序的劃分

機(jī)械模具在加工制造中應(yīng)該注意的一點(diǎn)工作要點(diǎn)是：鑄、鍛毛坯零件等工作（如基準(zhǔn)平面、定位面等）須在普通機(jī)床上完成，然后再將其裝夾至數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行進(jìn)一步的精細(xì)加工，這樣才能更好地發(fā)揮出數(shù)控機(jī)床的功能并延長(zhǎng)其使用壽命。在實(shí)際工作中，模具CNC加工工序劃分方法一般有以下三種：第一種是按所用刀具劃分，即刀具集中分序法，該方法不僅能夠有效減少換刀次數(shù)，還能減少空程時(shí)間、消除誤差；第二種方法是按照零件的加工參數(shù)進(jìn)行分序，也稱為粗、精加工分序發(fā)，在運(yùn)用這種分序法時(shí)要注意在粗精加工之間要隔一定的時(shí)間進(jìn)行，這樣能夠使粗加工后的零件得到充分的恢復(fù)，有效提高精加工的精度；第三種分序法是按加工部位分序法，這種分序法的加工順序是：加工平面——定位面——加工孔、簡(jiǎn)單幾何形狀——復(fù)雜幾何形狀、低精度部位——高精度部位等。實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行加工工序的選擇，比如在加工材料變形小且加工余量較均勻的機(jī)械模具時(shí)，可以選用第一種分序法，而在面對(duì)零件變形程度大、加工余量分布不平衡而且對(duì)加工精度要求較高的機(jī)械模具則要采取第二種分序法。

2、模具CNC加工工藝中的加工要點(diǎn)

2.1 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定

對(duì)刀點(diǎn)在模具加工中非常重要，如果對(duì)刀點(diǎn)在之前的工序中被破壞，之后的工序便無(wú)法開(kāi)展，這也從側(cè)面反映出對(duì)刀點(diǎn)的位置必須是在基準(zhǔn)位或者已經(jīng)精加工過(guò)的零件部位。

對(duì)于對(duì)刀根據(jù)機(jī)床類型有兩種選擇，一種手動(dòng)換刀進(jìn)行，一種自動(dòng)對(duì)刀。

一， 手動(dòng)對(duì)刀機(jī)床

手動(dòng)對(duì)刀位置一般設(shè)置在龍門(mén)銑床的工作臺(tái)或者夾具上。對(duì)刀點(diǎn)的選擇要遵循以下原則：對(duì)刀點(diǎn)必須容易找正；方便編程；對(duì)刀點(diǎn)的誤差必須要盡可能??；在后期檢查時(shí)要方便；對(duì)刀點(diǎn)在設(shè)置后，要和零件的定位基準(zhǔn)之間確定準(zhǔn)確的關(guān)系；在高精度對(duì)刀位置的選擇時(shí)，一般設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或者工藝基準(zhǔn)上；在以孔為定位基準(zhǔn)的模具上，對(duì)刀點(diǎn)宜選在孔中心。另外工作坐標(biāo)系由操作者選中后，一般不能再做改變，而且他應(yīng)該與編程坐標(biāo)系一致，這樣可以保證加工的準(zhǔn)確性；且對(duì)刀過(guò)程中必須保持對(duì)刀點(diǎn)和刀位點(diǎn)完全重合。最后，數(shù)控銑床在換刀時(shí)需要手動(dòng)進(jìn)行。

二， 自動(dòng)對(duì)刀機(jī)床

一般對(duì)刀點(diǎn)選定機(jī)床表面，工件裝卡到機(jī)床后，輸入相應(yīng)的長(zhǎng)度補(bǔ)償即可完成中心的設(shè)定，以后每次換刀，刀具在對(duì)刀儀上完成自動(dòng)換刀和相應(yīng)的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀加工。

這兩種方式換刀點(diǎn)的選擇都是根據(jù)具體加工工序的內(nèi)容來(lái)確定的，換刀點(diǎn)一般設(shè)置在離被加工零件較遠(yuǎn)的位置，通常由程序進(jìn)行控制，返回到機(jī)床相應(yīng)的極限位置，這樣做的目的就是防止換刀時(shí)刀具碰到零件造成零件損壞和出現(xiàn)機(jī)床事故。

2.2 走刀路線的確定

走刀路線在機(jī)械模具CNC加工工藝中指的是刀具的運(yùn)動(dòng)路線，他的確定直接影響著模具的加工成型和加工質(zhì)量，一般與被加工零件的加工精度和表面質(zhì)量有關(guān)系，同時(shí)，他也是接下來(lái)程序編寫(xiě)的思路與依據(jù)。在確定走刀路線的過(guò)程中，必須遵循以下原則：

①避免空刀時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將走刀軌跡確定為最短路線；

②在走刀結(jié)束后，必須要保證零件維持原來(lái)的表面粗糙程度和加工精度；

③在切入切出零件時(shí)，必須要使刀具沿著其切線方向運(yùn)行；

④走刀時(shí)一定要控制零件的變形量；

⑤在編寫(xiě)走刀程序時(shí)要將計(jì)算量控制在最小范圍內(nèi)；

⑥確定走刀路線時(shí)要考慮反向間隙誤差的引入；

三、模具CNC加工編程要點(diǎn)

1、針對(duì)模具在編程之前要進(jìn)行檢討工作，即對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面分析，制定出加工和生產(chǎn)方案；當(dāng)模具需要維修導(dǎo)致設(shè)計(jì)變更的情況出現(xiàn)時(shí)，要及時(shí)檢討模具并修改生產(chǎn)進(jìn)度表。

2、編程前，要綜合考慮零件的因素，先選出幾種加工方式和路徑，再進(jìn)行程序編譯，之后根據(jù)加工方式修改程序，確認(rèn)在走刀過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)撞刀、漏掉加工工序等情況；在精加工時(shí)，比如機(jī)械模具的型芯、型腔等工序，一定要綜合考慮到粗加工的具體加工數(shù)目值，要將粗加工工序中能夠銑出來(lái)的部位全部銑出來(lái)，部分無(wú)法通過(guò)龍門(mén)銑床銑出來(lái)的部位要將其盡量的開(kāi)粗至要求的數(shù)值。

精加工時(shí)，刀具的進(jìn)刀量和進(jìn)刀方向必須要嚴(yán)格控制，最好的結(jié)果就是用最短的時(shí)間加工出最高品質(zhì)的機(jī)械模具。

最后編制完程序上機(jī)之前要用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行模擬驗(yàn)證刀軌的可行性，防止編程人為因素造成撞機(jī)事故。對(duì)于高速加工機(jī)床如果條件具備可以用NCBRAIN軟件進(jìn)行優(yōu)化，更能大大降低加工效率，提高刀具壽命。

3、加工過(guò)程中和加工結(jié)束后要做好檢查整理工作。加工過(guò)程中要時(shí)刻檢查加工的進(jìn)度和加工質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)刀具空刀過(guò)多、工件余量較大、錯(cuò)刀、彈刀、工具變形等情況，必須要及時(shí)匯報(bào)，確保編程修改工作能夠及時(shí)有效進(jìn)行，減少材料的浪費(fèi)；加工結(jié)束后要嚴(yán)格排查、測(cè)量工件的參數(shù)和漏工、誤差，然后匯報(bào)上級(jí)，保證加工精度處在合理的范圍內(nèi)。最后要將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，建立工件加工數(shù)據(jù)庫(kù)，方便日后的檢查對(duì)比與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

四、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)模具CNC加工工藝與編程技巧，結(jié)合實(shí)際工作中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行修改與完善，可以大幅提高數(shù)控龍門(mén)銑床的加工水平，降低成本投入，以此來(lái)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)力。

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