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數控銑床加工模具零件的（de）工藝要點

2019-8-5 來源：杭州東新模具（jù）有限公司作者：唐黎標

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摘要：數控銑床加工後的模具出現零件尺寸誤差以及斜麵弧度存在明顯痕跡且粗糙度較差是常見的不良現象之一，通（tōng）過對其加工工藝的分析提出調整加工方式、規劃刀（dāo）具路（lù）徑、選擇進刀方式以及（jí）優（yōu）化加工流程等方法，加以改善後在實際應用中效果良好。

關（guān）鍵詞：模具；數控撫（fǔ）床；刀具；加工（gōng）工藝

〇引言（yán）

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隨著技術進步和（hé）品牌意識的逐步提升，相關產品製造商對機加工零部件的質量提出更高要求。當（dāng）前，自動化數控加工（gōng）設備逐漸替（tì）代普通機（jī）床加工設備，應用在多行業。以模具產品為例（lì），在多樣性、功能性上有（yǒu）著較快、較新發展，產品更新速度快，各（gè）種複雜形式的零部件加工精（jīng）度也在（zài）不斷提高（gāo）。在此背景（jǐng）和需求下，加工技術將不斷朝自動化、網絡化、數字（zì）化方向發展。

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１、概述

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在數（shù）控銑床工藝（yì）實際應（yīng）用（yòng）中往往（wǎng）會出現一些加工（gōng）零件帶有斜麵、結構尺（chǐ）寸不精準等問題，由此需要投入二次加工甚至是（shì）多次加工，降低生產效率，這就需要從數控銑床的工藝流程入手進行改進，逐步（bù）提高模具零件（jiàn）加工質量和加工效（xiào）率。

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２、數控銑床特性

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１）複雜工（gōng）件加工能力強

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數控銑床對（duì）於零件加工的適應（yīng）性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別複（fù）雜或難以控製尺寸的零件，如模具類零件、殼體類零件等（děng）。同（tóng）時，可加工普通機床無法加工或很難加工的零件，如用數學模型描述的複雜曲線零件以及三維空間曲麵類零件。

２）加工（gōng）質量高

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依（yī）托於計算機技術，通過數據程序（xù）控（kòng）製（zhì）實現自動化加工，工（gōng）作人（rén）員隻（zhī）需要（yào）在控（kòng）製終端中輸人相關的加工信息，即可保證（zhèng）加工質量，從而避免人工操作的誤差（chà）問題。如（rú）在加工（gōng）過程中出現了誤差問題，通過調整數控係（xì）統軟件即可實現誤差矯正，較為便捷。

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３）加工效率高

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相比傳統的模具加工工藝，數控銑工藝在零件加工中（zhōng）較大幅度提高加（jiā）工效率，特別是對（duì）於五麵體加（jiā）工中心和（hé）柔性單元等設備而言，在零件裝夾後即可實現絕大部分施工，避免多次裝夾引發的（de）加工誤差，減少操（cāo）作流程。

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４）柔性高

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柔性主要是體現在進行多種模具（jù）加工過程中，對編程內容進行（háng）調整即可實現不同種類模具加工，無需定製專用工具（jù）夾，縮短生產周期（qī），降低成本，滿足批量生產需求。

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３、加工工（gōng）藝與問題

通過選（xuǎn）用不同類型的銑刀，比（bǐ）對加工過（guò）程中刀具和所加工零件斜麵接觸情況以及數控銑床加工斜（xié）麵零件精度，從而進行深度探究。

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１）倒角立銑刀

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刀具參數：主軸速度：１２００ｒ／ｍｉｎ，進給量１００ｍｍ／ｍｉｎ；平頭（tóu）立統刀０１４ｍｍ；刀尖倒角ｐ＝３０°。采用倒角立銑刀加工法，加工表麵會出現一定（dìng）的殘留物（wù），理想麵和基準點的（de）距離也不符合（hé）標準，最終導致所得到的工件存（cún）在一定的誤差。如在此基礎上繼續加工製（zhì）造，則缺失了標準的基準線，很難加工出符合設計要求的（de）零部件。

２）不（bú）倒角立（lì）銑刀

刀具參數：主軸（zhóu）速度１２００ｒ／ｍｉｎ；進給量１００ｍｍ／ｍｉｎ；立統刀０１４ｍｍ；刀尖半徑Ｒ＝０〇為更好地觀察實際加工情況，理論上可將刀具與斜麵接觸情（qíng）況進行理想（xiǎng）化設計，沿模具（jù）零件的峰、穀兩側進行加工。但是，在實（shí）際應用中，加工（gōng）表（biǎo）麵依然存在殘留問題，通過精（jīng）加工工序去除殘留（liú）量可得到符合要求（qiú）的尺寸。理論上，在刀具加工參數設置過程中降低加工增量值可得到更小的峰值，其表麵（miàn）殘留量也有所降低，同時也（yě）能降低（dī）加工難度。但實（shí）際加工中恰恰相反，不僅會增加工序、增加加工時間，同時也會降低工作效率。可見，不倒角立銑刀加工方法理論上非（fēi）常理想，但是在實（shí）踐中有著（zhe）各種問題，倒角不（bú）可能為零。如刀具不倒角則降低（dī）了其強度和剛度，增加了刀具的磨損程度，甚至出現崩刃現象，由此加工的零件表麵粗糙度也較差。

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４、改進策略

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１）改進加工方式（shì）

在加工過程中，應確保刀具斜麵上的穩定性，合理規劃刀具運動方向，在斜麵與（yǔ）斜麵之間的圓弧位置降低銑（xǐ）削給進速度。刀具與零件斜麵一旦接觸，後刀麵和零件之間產生較大（dà）摩擦（cā）力（lì），易引發共振。當刀（dāo）具運行至斜麵圓弧位置時，切人角與銑削長（zhǎng）度增加，銑削切削度變薄，受銑刀的彈性（xìng）變形影響產（chǎn）成“讓刀”現象，逆（nì）銑時，產生“過切”現象。

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切削量選擇是否合理直接影響著（zhe）整（zhěng）個零件加工質量，控製切削（xuē）量和切削速度（dù）可有效降（jiàng）低共振（zhèn）現象，得到理想的加工麵。如剛度允許，切削量（切削深度）與加工深度應相等，這（zhè）對降低走刀次（cì）數有較好幫助。

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２）合理設置（zhì）刀具路徑

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在設置銑刀加工路徑時，需掌握模具零（líng）件的加工精度和表麵粗糙度，盡量減少走刀路線，降低空刀幾率。可在零件相鄰兩行切刀（dāo）路之間采用一定半徑的圓弧給予過渡，在軟件所提供刀路光順化設置之後，相鄰行切刀路中的行間移刀（dāo）中增加一定（dìng）半（bàn）徑的圓弧過渡，同時在（zài）另外—側（cè）進行過（guò）渡設置，可避免出現（xiàn）兩次走刀之間突然轉彎的情況，讓（ràng）銑刀自然移動至下一個加工路線。如加（jiā）工斜（xié）麵為等（děng）高情（qíng）況，可采用一定半徑的（de）圓弧過渡方法，在兩個模具層間增加（jiā）半圓弧（hú）度過渡，滿足刀路平滑（huá）需求，同（tóng）時（shí）緩解（jiě）螺旋下刀減（jiǎn）少切（qiē）削阻力的題，有效降低刀具磨損（sǔn）度。

３）內斜麵（miàn）采用螺旋進刀

在應用螺旋進刀過程中，需設置合理的螺旋直徑範圍，當小於設定範圍時，係統自（zì）動（dòng）降低螺旋直徑，直至能夠下刀為止。如螺旋直徑過小，可（kě）釆用斜坡下刀方法，加工時應考慮斜坡下刀次數（shù），避免因振動在模具表麵留下刀痕。加工帶曲麵的模具時（shí），應注重合理選擇加工方法。

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精加工時，如刀（dāo）具行間距離過小，即使（shǐ）采用一定半徑圓弧過渡也會因（yīn）直徑太小而產生近乎直線過（guò）渡，此時（shí）應采用擺線進給方法進行加工，即（jí）增加兩個（gè）刀具之間的距離，保證（zhèng）模具零件的加工質量。

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４）優化加工流程（chéng）

通常情況下，數控銑床（chuáng）加工模具應重視前期準備、方案設計、編程、定型四（sì）個環節。在前期準備中，提前設定模具零件，提出問題預判和應對措施，掌握相應數據信息，針對問題提出合理的建議。

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在設計方案中，應結（jié）合車間實際情（qíng）況細化到（dào）每個加（jiā）工細節，進行（háng）刀具、設備機床等相關設備分析，規定產品（pǐn）型號數據。

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編程環節作為中心環節，需重點考慮不同（tóng）加工零件的作用與（yǔ）功能，最大限度發揮生產工數控銃床篇工模具零件（jiàn）的工藝要點ＫｅｙＰｏｉｎｔｓｏｆＭａｃｈｉｎｉｎｇＭｏｕｌｄＰａｒｔｓｂｙＮＣＭｉｌｌｉｎｇＭａｃｈｉｎｅ具價值，結合設計標準內容進行自動化加工，通過前期準備方案設計好刀具運行軌跡（jì），通過模擬演練觀察軌跡是否可（kě）行，對於（yú）存在的偏（piān）差進行調整。

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定型環節檢查、驗證整個流程的正確性，確保各項工藝正確，防止加工期間不良（liáng）現象的發（fā）生。

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５、結語

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綜上，由數控銑床（chuáng）加工後的模具零件尺寸誤差以及斜麵弧（hú）度有明（míng）顯痕跡且粗糙度較差是模具加工中常見等不良現象之（zhī）一，通過對其加工工藝（yì）的分析提出調整加工方式、規劃刀具路徑、選擇進刀（dāo）方（fāng）式以及優化加工流程等方法進行改善，實際（jì）應用中效（xiào）果良好。

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