【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)控技術(shù)是用于加工模具的一種方式。在制造模具的眾多工序中，進(jìn)行模具的加工是最主要環(huán)節(jié)，模具的精度決定了加工出來的產(chǎn)品的精度，而在傳統(tǒng)的機(jī)械加工中，其技術(shù)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于數(shù)控加工，在數(shù)控加工中，不僅可以提高加工產(chǎn)品的效率，也可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，在未來的數(shù)控加工系統(tǒng)中，其發(fā)展趨勢(shì)為智能化和數(shù)字化，由原來的一人一臺(tái)機(jī)床轉(zhuǎn)向到一人多臺(tái)機(jī)床，大大降低了人工成本。數(shù)控機(jī)床作為一種高效率的設(shè)備,欲充分發(fā)揮其高性能、高精度和高自動(dòng)化的特點(diǎn),除了必須掌握機(jī)床的性能、特點(diǎn)及操作方法外,還應(yīng)在編程前進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析和確定合理的加工工藝,以得到最優(yōu)的加工方案。Mastercam 軟件是世界上應(yīng)用最普遍最富競(jìng)爭(zhēng)力的CAD/CAE/CAM軟件之一，在制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，在模具制造等有著日益廣泛的應(yīng)用，已成為這些行業(yè)中不可缺少的加工技術(shù)。Mastercam軟件中的制造模塊在模具制造中發(fā)揮著它獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，其中的數(shù)控編程又是一項(xiàng)實(shí)用性很強(qiáng)的技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。三 數(shù)控在模具中的發(fā)展與前景㈠﹑數(shù)控技術(shù)在模具中的作用數(shù)控加工的方式很多，包括數(shù)控銑加工、數(shù)控電火花加工、數(shù)控電火花線切割、數(shù)控車削加工、數(shù)控磨削加工以及其他一些數(shù)控加工方式，這些加工方式，為模具提供了豐富的生產(chǎn)手段。根據(jù)其特點(diǎn)，可以將模具分為許多類，每一類模具，都有其最合適的加工方式。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，必須合理分類，找到最適合的加工方式，以降低成本，提高生產(chǎn)率。對(duì)于旋轉(zhuǎn)類模具，一般采用數(shù)控車削加工，如車外圓、車孔、車平面、車錐面等。酒瓶、酒杯、保齡球、方向盤等模具，都可以采用數(shù)控車削加工。對(duì)于復(fù)雜的外形輪廓或帶曲面模具，電火花成型加工用電極，一般采用數(shù)控銑加工，如注塑模、壓鑄模等，都可以采用數(shù)銑加工。對(duì)于微細(xì)復(fù)雜形狀、特殊材料模具、塑料鑲拼型腔及嵌件、帶異形槽的模具，都可以采用數(shù)控電火花線切割加工。模具的型腔、型孔，可以采用數(shù)控電火花成型加工，包括各種塑料模，橡膠模、鍛模、壓鑄模、壓延拉深模等。對(duì)精度要求較高的解析幾何曲面，可以采用數(shù)控磨削加工。在制造模具模板是的工藝分析，根具其特點(diǎn)，確定模板的加工方式和加工工序，必要時(shí)可以采用特殊的加工方式，采用數(shù)控車床或加工中心，可以達(dá)到一人操作幾臺(tái)或多臺(tái)機(jī)床，只要完成對(duì)刀工作后就可以自動(dòng)加工，利用數(shù)控加工可以達(dá)到非規(guī)則曲面加工，有的數(shù)控機(jī)床可以達(dá)到多軸聯(lián)動(dòng)，與傳統(tǒng)的機(jī)械加工相比較，數(shù)控加工有著不可卓越的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)然，凡事有利必有弊，數(shù)控加工需要專業(yè)的數(shù)控編程人員，需要專業(yè)的三維建模軟件，培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人才可以有效地發(fā)展數(shù)控技術(shù)，提高公司的生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量。模具在成型之后，其尺寸未能達(dá)到技術(shù)要求，根據(jù)其三維模型軟件生成的數(shù)控代碼，將成形模具固定到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行精確的數(shù)控加工已達(dá)到要求尺寸和表面粗糙度，零件運(yùn)用數(shù)控機(jī)床加工可以快速的實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位和精準(zhǔn)的切削，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)提高效率。1﹑ 數(shù)控加工概述數(shù)字控制簡(jiǎn)稱數(shù)控，是近代發(fā)展起來的一種自動(dòng)控制技術(shù)，是用數(shù)字化信息實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備控制的一種方法，在數(shù)控加工技術(shù)方面得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，多品種、中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加，復(fù)雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高。另外，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越短，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難于適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀零件的高效、高質(zhì)量加工要求。，能有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件加工問題的數(shù)控加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛運(yùn)用，使制造技術(shù)發(fā)生了根本性的變化。一般來說，數(shù)控加工技術(shù)涉及數(shù)控機(jī)床加工工藝和數(shù)控編程技術(shù)2個(gè)方面。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控加工的硬件基礎(chǔ)，其性能對(duì)加工效率、精度等方面具有決定性的影響。高速、高效和高精度是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)。零件加工程序的編制是實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的控制有著重要的作用。特別是對(duì)于復(fù)雜零件加工，其編程工作的重要性甚至超過數(shù)控機(jī)床本身。數(shù)控編程所追求的目標(biāo)是如何更有效地獲得滿足各種零件加工要求的高質(zhì)量數(shù)控加工程序，以便充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的性能，獲得更高的加工效率和質(zhì)量。傳統(tǒng)機(jī)床與數(shù)控機(jī)床比較如圖1所示，數(shù)控機(jī)床加工具有如下特點(diǎn)：⑴﹑ 加工精度高。加工質(zhì)量穩(wěn)定數(shù)控機(jī)床的核心裝置是數(shù)控裝置， 由印刷電路板、紙帶閱讀機(jī)、鍵盒、CRT顯示器等硬件以及很多軟件組成，還有零件程序可輸入數(shù)字，可完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能 正是由于有這樣的核心數(shù)控裝置，因其精度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)機(jī)床，所以加品的質(zhì)量也就高于傳統(tǒng)機(jī)床加工的產(chǎn)品，且質(zhì)量穩(wěn)定。⑵﹑ 可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，加工復(fù)雜零件驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，這個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置由主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)組成。通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)且是在數(shù)控裝置的控制下。幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。⑶﹑ 生產(chǎn)效率高加工零件通過數(shù)字化控制，從而使生產(chǎn)加工工具一體化，其全由數(shù)字化流程控制。相對(duì)于傳統(tǒng)加工機(jī)床，大大減少了生產(chǎn)單位產(chǎn)品的工作時(shí)間，從而提高數(shù)字機(jī)床加工產(chǎn)品的工作效率，以加工中心為例，加工中心是帶有刀庫和自動(dòng)換刀裝置的～種高度自動(dòng)化的多功能數(shù)控機(jī)床。工件在加工中心上經(jīng)一次裝夾后，能對(duì)2個(gè)以上的表面完成多種工序的加工，并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產(chǎn)效率大大提高。⑷﹑ 自動(dòng)化程度高，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度數(shù)控自動(dòng)化機(jī)床是機(jī)械加工制作，且是數(shù)字化控制。操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度則會(huì)減輕，有利于提高數(shù)控機(jī)床加工工具的效率，也有利于提高品的質(zhì)量，更有利于提升數(shù)控機(jī)床企業(yè)的生產(chǎn)效益，從而壯大企業(yè)。⑸﹑ 對(duì)操作人員的素質(zhì)和技術(shù)要求高數(shù)控機(jī)床不同于傳統(tǒng)機(jī)床，數(shù)字化控制不僅要懂計(jì)算機(jī)操作，而且還要懂?dāng)?shù)控加工語言。數(shù)控加工語言分為ATL語言和NC語言。ATL語言由CAM 軟件產(chǎn)生，用來描述刀具運(yùn)行軌跡的一種說明性語言，并且可在CAM 軟件里逐行進(jìn)行加工仿真模擬。NC語言由后置處理器產(chǎn)生，是實(shí)際輸入機(jī)床的加工語言。NC程序也可以直接在數(shù)控機(jī)床上編寫。主要有加工代碼、輔助功能代碼、刀具代碼、主軸轉(zhuǎn)速和切屑速度代碼。這些都是高技術(shù)的專業(yè)知識(shí)，只有具備高技能的專業(yè)人員才能對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行操作。2﹑ 數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用數(shù)控加工的方式很多，包括數(shù)控銑加工、數(shù)控電火花加工、數(shù)控電火花線切割、數(shù)控車削加工、數(shù)控磨削加工以及其他一些數(shù)控加工方式，這些加工方式，為模具提供了豐富的生產(chǎn)手段。根據(jù)其特點(diǎn)，可以將模具分為許多類，每一類模具，都有其最合適的加工方式。因此，實(shí)際生產(chǎn)中，必須合理分類，找到最適合的加工方式，以降低成本，提高生產(chǎn)率。對(duì)于旋轉(zhuǎn)類模具，一般采用數(shù)控車削加工，如車外圓、車孔、車平面、車錐面等。酒瓶、酒杯、保齡球、方向盤等模具，都可以采用數(shù)控車削加工。對(duì)于復(fù)雜的外形輪廓或帶曲面模具，電火花成型加工用電極，一般采用數(shù)控銑加工，如注塑模、壓鑄模等，都可以采用數(shù)控銑加工。對(duì)于微細(xì)復(fù)雜形狀、特殊材料模具、塑料鑲拼型腔及嵌件、帶異形槽的模具，都可以采用數(shù)控電火花線切割加工。模具的型腔、型孔，可以采用數(shù)控電火花成型加工，包括各種塑料模，橡膠模、鍛模、壓鑄模、壓延拉深模等。對(duì)精度要求較高的解析幾何曲面，可以采用數(shù)控磨削加工.四 以加工棒料類零件為實(shí)例㈠,零件圖有如下零件圖，其毛坯為軸類。因其結(jié)構(gòu)有外螺紋、內(nèi)螺紋、圓角、斜倒角、圓弧、退刀槽、其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用普通加工方式難以加工，加工精度低并且難以保證其加工精度，因此選擇數(shù)控加工。㈡﹑零件圖工藝分析1﹑該零件包括有槽、螺紋、圓弧、內(nèi)孔、內(nèi)螺紋、鍵槽、圓柱，其多個(gè)直徑尺寸有較嚴(yán)的尺寸公差要求，但對(duì)于粗糙度并沒有太嚴(yán)的要求表面粗糙度Ra值較大。為此這些表面的加工順序?yàn)椋簥A左端→車削右端外圓→車槽→車右端螺紋→工件掉頭并校正→鉆中心孔→車孔→車內(nèi)槽→加工內(nèi)螺紋2﹑確定定位基面。該軸的幾個(gè)主要配合表面和臺(tái)階面對(duì)基準(zhǔn)軸線均有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)要求，應(yīng)在軸的兩端加工B型中心孔作為定位基準(zhǔn)面，此左端中心孔要在粗車之前加工好。3﹑選擇毛坯的類型。該傳動(dòng)軸材料為45鋼，各外圓直徑相差不大，故毛坯選擇直徑60的45圓鋼料。4 ﹑擬訂工藝過程。該軸的工藝過程中，在考慮主要表面加工的同時(shí)，還要考慮次要表面的加工和熱處理要求，要求不高的外圓在精車時(shí)就可加工到規(guī)定尺寸，槽、倒角和螺紋應(yīng)在精車后加工，鍵槽在精車后進(jìn)行劃線和車削，調(diào)質(zhì)處理安排安排在粗車之后，調(diào)質(zhì)后一定要修研中心孔，以消除熱處理變形和氧化皮，磨之前，還要修研中心孔以提高定位精度。確定零件毛坯尺寸根據(jù)零件材料、性能以及學(xué)?，F(xiàn)有的設(shè)備要求選擇零件的材料為45鐵鑄件，并根據(jù)情況盡量使各個(gè)表面上的余量均勻，綜上所選毛坯尺寸為160mm60m㈢ ﹑ 設(shè)備的選擇1﹑機(jī)床選擇結(jié)合零件圖分析，該零件構(gòu)成復(fù)雜，以致加工工序復(fù)雜。數(shù)控車床易于加工復(fù)雜零件，易于保證加工精度，可實(shí)現(xiàn)軟件精度補(bǔ)償，加工效率高零件，加工周期短。結(jié)合我院機(jī)床的實(shí)際，采用數(shù)控車床進(jìn)行加工。數(shù)控車床CAK6140VA主要參數(shù)