復(fù)合花紋輪胎模具花紋圈加工工藝分析與優(yōu)化

呂琳等

摘 要：對(duì)復(fù)合花紋輪胎模具花紋圈的加工進(jìn)行了工藝分析，介紹了兩種傳統(tǒng)加工工藝，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)劣比較。針對(duì)復(fù)合花紋的結(jié)構(gòu)及尺寸特征，提出了高速銑削與電火花加工復(fù)合的加工工藝，并經(jīng)加工驗(yàn)證。結(jié)果表明：高速銑削與電火花加工相結(jié)合工藝方案不但能精確保證加工質(zhì)量，相比單一電火花加工可以節(jié)省40%的加工時(shí)間。

關(guān)鍵詞：復(fù)合花紋輪胎；加工工藝；花紋塊；優(yōu)化

子午線輪胎模具的設(shè)計(jì)制造工藝水平直接決定輪胎的質(zhì)量和產(chǎn)能。子午線輪胎活絡(luò)模具主要由向心機(jī)構(gòu)和型腔部分組成，設(shè)計(jì)制造主要集中在型腔部分，其中花紋圈的加工工時(shí)占整套模具加工總周期的70%左右[1]。汽車工業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)輪胎模具的設(shè)計(jì)制造提出了更高的要求，必須通過(guò)工藝革新來(lái)縮短生產(chǎn)周期和提高質(zhì)量。

基于花紋圈在整個(gè)模具設(shè)計(jì)、加工中所占的比重，目前大部分研究主要集中在組成花紋圈的花紋塊加工方向[2-4]。花紋塊的加工主要采取兩種工藝：數(shù)控銑削和電火花加工。數(shù)控銑削設(shè)備有三軸聯(lián)動(dòng)和五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，加工以三軸精銑加鉗工修磨為主；電火花加工工藝在加工復(fù)雜型腔、窄槽、硬脆材料等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，尤其是數(shù)控電火花輪胎模專用加工機(jī)床的問(wèn)世，使輪胎復(fù)雜花紋的設(shè)計(jì)及制造變得更加容易。機(jī)械加工與電火花加工二者各有優(yōu)劣：三軸聯(lián)動(dòng)加工工藝路線簡(jiǎn)單、耗時(shí)較少，但無(wú)法做到完全清根；電火花加工精度較高，但工序復(fù)雜、效率較低。如果將兩種工藝結(jié)合起來(lái)，利用二者加工優(yōu)勢(shì)，合理優(yōu)化工藝路線、工藝參數(shù)，將大大提升子午線輪胎模具的制造工藝水平。本文以橫向花紋輪胎模具為試驗(yàn)載體，結(jié)合數(shù)控銑削和電火花加工兩種工藝對(duì)花紋塊進(jìn)行加工，優(yōu)化工藝工藝路線、工藝參數(shù)，最終得到適合復(fù)合花紋輪胎模具花紋塊的加工工藝。

1 復(fù)合花紋載重輪胎模具花紋塊工藝分析

復(fù)合花紋輪胎一般應(yīng)用于貨車和四輪驅(qū)動(dòng)的乘用車，胎面中部為縱向窄花紋溝槽，兩側(cè)為橫向的寬花紋溝槽?？v紋花紋使轉(zhuǎn)向穩(wěn)定有助于防止側(cè)滑，橫紋花紋提高輪胎的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力。如圖1所示為復(fù)合花紋示意圖。圖2所示為子午線復(fù)合花紋輪胎活絡(luò)模具示意圖。零件8為花紋塊，該活絡(luò)模具花紋圈由10塊花紋塊組成。該花紋塊的制造精度要求如下：（1）圓周分布要準(zhǔn)確，誤差不超過(guò)45"；（2）深度誤差不超過(guò)0.03mm；（3）徑向分布及傾角要準(zhǔn)確，誤差不超過(guò)1′；（4）表面粗糙度為Ra0.6？滋m；（5）棱角清晰，表面細(xì)膩。

通過(guò)分析可知：該輪胎直徑中等，花紋結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單，由窄花紋溝槽和寬花紋溝槽組成，精度要求較高。在保證加工精度的前提下，應(yīng)著重提高其加工效率。

2 復(fù)合花紋輪胎模具花紋塊傳統(tǒng)加工工藝

2.1 花紋塊三軸數(shù)控加工工藝

采用三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工，誤差是由于模具上的凸起部分和垂直面有一個(gè)角度α，刀具無(wú)法到達(dá)花紋下面應(yīng)該去除的部分[4]。達(dá)到設(shè)計(jì)要求所采取的措施只能是減小角度α，把花紋圈分成更多的花紋塊來(lái)加工，這沒(méi)有實(shí)際意義，在實(shí)際加工過(guò)程中是不可取的。采用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工精度較高，基本不會(huì)出現(xiàn)殘留區(qū)域，但是設(shè)備及運(yùn)行成本太高，致使模具成本大幅上漲。在誤差允許的范圍之內(nèi)，模具制造企業(yè)用三坐標(biāo)加工來(lái)代替五坐標(biāo)加工，經(jīng)濟(jì)、實(shí)效，又可降低風(fēng)險(xiǎn)[5]。

以UG加工模塊程序編制為例來(lái)說(shuō)明花紋塊的數(shù)控加工工藝。UG可提供不同加工情況下多種優(yōu)化的加工類型，實(shí)際加工時(shí)應(yīng)考慮各方面因素，將各種加工方法優(yōu)化組合。加工過(guò)程可以分為粗加工和精加工兩個(gè)階段。整體開粗、清角采用加工方式為CAVITY-MILL和ZLEVEL-PROFILE，整體開粗刀具可選D16R0.8的牛鼻刀，整體清角可選D8的平底刀。粗加工時(shí)可適當(dāng)增加切削用量以提高加工效率。精加工采用加工方式為CONTOUR-AREA，刀具為球頭刀，步進(jìn)范圍可設(shè)為0.4mm左右。最后應(yīng)進(jìn)行清根切削，即用直徑較小的刀具清除前面工序的殘留。

2.2 花紋塊電火花加工工藝

2.3 兩種傳統(tǒng)加工工藝的比較

機(jī)械加工與電火花加工在輪胎模具花紋塊的加工上各有優(yōu)劣，如表1所示為兩種傳統(tǒng)加工工藝的比較。

由表1可以看出，機(jī)械加工與電火花加工兩種工藝優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可在工藝制定中綜合分析考慮，將兩種工藝結(jié)合，合理分配整個(gè)工藝過(guò)程的配比，以達(dá)到花紋塊加工高效、高質(zhì)量的目的。

3 復(fù)合花紋輪胎模具花紋塊加工工藝優(yōu)化

對(duì)于復(fù)合花紋輪胎模具，因其花紋結(jié)構(gòu)及尺寸不同，全部采用電火花加工工藝，加工余量太大導(dǎo)致效率低下，成本上升；單一采用三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑削，后期必須進(jìn)行鉗工休整，因人員技術(shù)、素質(zhì)及設(shè)備的差異，很難保證加工精度。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，本文對(duì)復(fù)合花紋輪胎?；y塊的傳統(tǒng)單一加工工藝進(jìn)行了優(yōu)化，提出可行性優(yōu)化方案，并進(jìn)行了生產(chǎn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：高速銑削與電火花加工相結(jié)合工藝方案不但能精確保證加工質(zhì)量，相比單一電火花加工可以節(jié)省40%的加工時(shí)間。

花紋塊毛坯為35號(hào)鍛鋼，毛坯圖如圖3所示。

粗車→熱處理（退火去應(yīng)力）→精車（去毛坯余量）→劃線（V型溝、圓周基準(zhǔn)線、吊裝工藝孔）→高速銑削（橫向?qū)捇y、粗銑縱向窄花紋）→電火花加工（粗余量0.3mm、精余量0.03mm、換電極修整）→銑工藝連接孔→攻絲→鋸割（線切割鋸痕）→線切割→銑鋸割面→鑲氣孔套、打標(biāo)識(shí)→車口→修正→熱處理。

優(yōu)化后的加工工藝避免了單一加工手段存在的不足，通過(guò)高速銑削得到寬花紋及窄花紋的雛形，減少了電火花加工余量，提高了工作效率并保證了加工精度。

參考文獻(xiàn)

[1]胡海明，張浩，張自浩.輪胎活絡(luò)模具花紋塊電火花加工工藝的研究應(yīng)用[J].模具技術(shù)，2010，01：48-51.

[2]張富春.輪胎模具花紋塊的數(shù)控加工[J].輪胎工業(yè)，2006，26（3）：178-180.

[3]曾旭釗，閻秋生.輪胎模具花紋加工新工藝的應(yīng)用研究[J].機(jī)電工程技術(shù)，2010，39（7）：122-125.

[4]李景仲，趙萍.輪胎模具的三維造型與數(shù)控加工[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，25：115-116.

[5]林海波，胡哲光，趙文輝，等.輪胎模具三軸數(shù)控加工方法研究[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2007，20（4）：173-175.

[6]馮民堂，李志剛.多鋼片子午線輪胎模具的電火花加工工藝研究[J].金屬加工，2012，8：28-29.

作者簡(jiǎn)介：呂琳（1980-），女，講師，萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系。endprint

摘 要：對(duì)復(fù)合花紋輪胎模具花紋圈的加工進(jìn)行了工藝分析，介紹了兩種傳統(tǒng)加工工藝，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)劣比較。針對(duì)復(fù)合花紋的結(jié)構(gòu)及尺寸特征，提出了高速銑削與電火花加工復(fù)合的加工工藝，并經(jīng)加工驗(yàn)證。結(jié)果表明：高速銑削與電火花加工相結(jié)合工藝方案不但能精確保證加工質(zhì)量，相比單一電火花加工可以節(jié)省40%的加工時(shí)間。

關(guān)鍵詞：復(fù)合花紋輪胎；加工工藝；花紋塊；優(yōu)化

子午線輪胎模具的設(shè)計(jì)制造工藝水平直接決定輪胎的質(zhì)量和產(chǎn)能。子午線輪胎活絡(luò)模具主要由向心機(jī)構(gòu)和型腔部分組成，設(shè)計(jì)制造主要集中在型腔部分，其中花紋圈的加工工時(shí)占整套模具加工總周期的70%左右[1]。汽車工業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)輪胎模具的設(shè)計(jì)制造提出了更高的要求，必須通過(guò)工藝革新來(lái)縮短生產(chǎn)周期和提高質(zhì)量。

基于花紋圈在整個(gè)模具設(shè)計(jì)、加工中所占的比重，目前大部分研究主要集中在組成花紋圈的花紋塊加工方向[2-4]?；y塊的加工主要采取兩種工藝：數(shù)控銑削和電火花加工。數(shù)控銑削設(shè)備有三軸聯(lián)動(dòng)和五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，加工以三軸精銑加鉗工修磨為主；電火花加工工藝在加工復(fù)雜型腔、窄槽、硬脆材料等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，尤其是數(shù)控電火花輪胎模專用加工機(jī)床的問(wèn)世，使輪胎復(fù)雜花紋的設(shè)計(jì)及制造變得更加容易。機(jī)械加工與電火花加工二者各有優(yōu)劣：三軸聯(lián)動(dòng)加工工藝路線簡(jiǎn)單、耗時(shí)較少，但無(wú)法做到完全清根；電火花加工精度較高，但工序復(fù)雜、效率較低。如果將兩種工藝結(jié)合起來(lái)，利用二者加工優(yōu)勢(shì)，合理優(yōu)化工藝路線、工藝參數(shù)，將大大提升子午線輪胎模具的制造工藝水平。本文以橫向花紋輪胎模具為試驗(yàn)載體，結(jié)合數(shù)控銑削和電火花加工兩種工藝對(duì)花紋塊進(jìn)行加工，優(yōu)化工藝工藝路線、工藝參數(shù)，最終得到適合復(fù)合花紋輪胎模具花紋塊的加工工藝。

1 復(fù)合花紋載重輪胎模具花紋塊工藝分析

復(fù)合花紋輪胎一般應(yīng)用于貨車和四輪驅(qū)動(dòng)的乘用車，胎面中部為縱向窄花紋溝槽，兩側(cè)為橫向的寬花紋溝槽。縱紋花紋使轉(zhuǎn)向穩(wěn)定有助于防止側(cè)滑，橫紋花紋提高輪胎的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力。如圖1所示為復(fù)合花紋示意圖。圖2所示為子午線復(fù)合花紋輪胎活絡(luò)模具示意圖。零件8為花紋塊，該活絡(luò)模具花紋圈由10塊花紋塊組成。該花紋塊的制造精度要求如下：（1）圓周分布要準(zhǔn)確，誤差不超過(guò)45"；（2）深度誤差不超過(guò)0.03mm；（3）徑向分布及傾角要準(zhǔn)確，誤差不超過(guò)1′；（4）表面粗糙度為Ra0.6？滋m；（5）棱角清晰，表面細(xì)膩。

通過(guò)分析可知：該輪胎直徑中等，花紋結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單，由窄花紋溝槽和寬花紋溝槽組成，精度要求較高。在保證加工精度的前提下，應(yīng)著重提高其加工效率。

2 復(fù)合花紋輪胎模具花紋塊傳統(tǒng)加工工藝

2.1 花紋塊三軸數(shù)控加工工藝

采用三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工，誤差是由于模具上的凸起部分和垂直面有一個(gè)角度α，刀具無(wú)法到達(dá)花紋下面應(yīng)該去除的部分[4]。達(dá)到設(shè)計(jì)要求所采取的措施只能是減小角度α，把花紋圈分成更多的花紋塊來(lái)加工，這沒(méi)有實(shí)際意義，在實(shí)際加工過(guò)程中是不可取的。采用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工精度較高，基本不會(huì)出現(xiàn)殘留區(qū)域，但是設(shè)備及運(yùn)行成本太高，致使模具成本大幅上漲。在誤差允許的范圍之內(nèi)，模具制造企業(yè)用三坐標(biāo)加工來(lái)代替五坐標(biāo)加工，經(jīng)濟(jì)、實(shí)效，又可降低風(fēng)險(xiǎn)[5]。

以UG加工模塊程序編制為例來(lái)說(shuō)明花紋塊的數(shù)控加工工藝。UG可提供不同加工情況下多種優(yōu)化的加工類型，實(shí)際加工時(shí)應(yīng)考慮各方面因素，將各種加工方法優(yōu)化組合。加工過(guò)程可以分為粗加工和精加工兩個(gè)階段。整體開粗、清角采用加工方式為CAVITY-MILL和ZLEVEL-PROFILE，整體開粗刀具可選D16R0.8的牛鼻刀，整體清角可選D8的平底刀。粗加工時(shí)可適當(dāng)增加切削用量以提高加工效率。精加工采用加工方式為CONTOUR-AREA，刀具為球頭刀，步進(jìn)范圍可設(shè)為0.4mm左右。最后應(yīng)進(jìn)行清根切削，即用直徑較小的刀具清除前面工序的殘留。

2.2 花紋塊電火花加工工藝

2.3 兩種傳統(tǒng)加工工藝的比較

機(jī)械加工與電火花加工在輪胎模具花紋塊的加工上各有優(yōu)劣，如表1所示為兩種傳統(tǒng)加工工藝的比較。

由表1可以看出，機(jī)械加工與電火花加工兩種工藝優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可在工藝制定中綜合分析考慮，將兩種工藝結(jié)合，合理分配整個(gè)工藝過(guò)程的配比，以達(dá)到花紋塊加工高效、高質(zhì)量的目的。

3 復(fù)合花紋輪胎模具花紋塊加工工藝優(yōu)化

對(duì)于復(fù)合花紋輪胎模具，因其花紋結(jié)構(gòu)及尺寸不同，全部采用電火花加工工藝，加工余量太大導(dǎo)致效率低下，成本上升；單一采用三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑削，后期必須進(jìn)行鉗工休整，因人員技術(shù)、素質(zhì)及設(shè)備的差異，很難保證加工精度。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，本文對(duì)復(fù)合花紋輪胎?；y塊的傳統(tǒng)單一加工工藝進(jìn)行了優(yōu)化，提出可行性優(yōu)化方案，并進(jìn)行了生產(chǎn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：高速銑削與電火花加工相結(jié)合工藝方案不但能精確保證加工質(zhì)量，相比單一電火花加工可以節(jié)省40%的加工時(shí)間。

花紋塊毛坯為35號(hào)鍛鋼，毛坯圖如圖3所示。

粗車→熱處理（退火去應(yīng)力）→精車（去毛坯余量）→劃線（V型溝、圓周基準(zhǔn)線、吊裝工藝孔）→高速銑削（橫向?qū)捇y、粗銑縱向窄花紋）→電火花加工（粗余量0.3mm、精余量0.03mm、換電極修整）→銑工藝連接孔→攻絲→鋸割（線切割鋸痕）→線切割→銑鋸割面→鑲氣孔套、打標(biāo)識(shí)→車口→修正→熱處理。

優(yōu)化后的加工工藝避免了單一加工手段存在的不足，通過(guò)高速銑削得到寬花紋及窄花紋的雛形，減少了電火花加工余量，提高了工作效率并保證了加工精度。

參考文獻(xiàn)

[1]胡海明，張浩，張自浩.輪胎活絡(luò)模具花紋塊電火花加工工藝的研究應(yīng)用[J].模具技術(shù)，2010，01：48-51.

[2]張富春.輪胎模具花紋塊的數(shù)控加工[J].輪胎工業(yè)，2006，26（3）：178-180.

[3]曾旭釗，閻秋生.輪胎模具花紋加工新工藝的應(yīng)用研究[J].機(jī)電工程技術(shù)，2010，39（7）：122-125.

[4]李景仲，趙萍.輪胎模具的三維造型與數(shù)控加工[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，25：115-116.

[5]林海波，胡哲光，趙文輝，等.輪胎模具三軸數(shù)控加工方法研究[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2007，20（4）：173-175.

[6]馮民堂，李志剛.多鋼片子午線輪胎模具的電火花加工工藝研究[J].金屬加工，2012，8：28-29.

作者簡(jiǎn)介：呂琳（1980-），女，講師，萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系。endprint

摘 要：對(duì)復(fù)合花紋輪胎模具花紋圈的加工進(jìn)行了工藝分析，介紹了兩種傳統(tǒng)加工工藝，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)劣比較。針對(duì)復(fù)合花紋的結(jié)構(gòu)及尺寸特征，提出了高速銑削與電火花加工復(fù)合的加工工藝，并經(jīng)加工驗(yàn)證。結(jié)果表明：高速銑削與電火花加工相結(jié)合工藝方案不但能精確保證加工質(zhì)量，相比單一電火花加工可以節(jié)省40%的加工時(shí)間。

關(guān)鍵詞：復(fù)合花紋輪胎；加工工藝；花紋塊；優(yōu)化

子午線輪胎模具的設(shè)計(jì)制造工藝水平直接決定輪胎的質(zhì)量和產(chǎn)能。子午線輪胎活絡(luò)模具主要由向心機(jī)構(gòu)和型腔部分組成，設(shè)計(jì)制造主要集中在型腔部分，其中花紋圈的加工工時(shí)占整套模具加工總周期的70%左右[1]。汽車工業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)輪胎模具的設(shè)計(jì)制造提出了更高的要求，必須通過(guò)工藝革新來(lái)縮短生產(chǎn)周期和提高質(zhì)量。

基于花紋圈在整個(gè)模具設(shè)計(jì)、加工中所占的比重，目前大部分研究主要集中在組成花紋圈的花紋塊加工方向[2-4]。花紋塊的加工主要采取兩種工藝：數(shù)控銑削和電火花加工。數(shù)控銑削設(shè)備有三軸聯(lián)動(dòng)和五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，加工以三軸精銑加鉗工修磨為主；電火花加工工藝在加工復(fù)雜型腔、窄槽、硬脆材料等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，尤其是數(shù)控電火花輪胎模專用加工機(jī)床的問(wèn)世，使輪胎復(fù)雜花紋的設(shè)計(jì)及制造變得更加容易。機(jī)械加工與電火花加工二者各有優(yōu)劣：三軸聯(lián)動(dòng)加工工藝路線簡(jiǎn)單、耗時(shí)較少，但無(wú)法做到完全清根；電火花加工精度較高，但工序復(fù)雜、效率較低。如果將兩種工藝結(jié)合起來(lái)，利用二者加工優(yōu)勢(shì)，合理優(yōu)化工藝路線、工藝參數(shù)，將大大提升子午線輪胎模具的制造工藝水平。本文以橫向花紋輪胎模具為試驗(yàn)載體，結(jié)合數(shù)控銑削和電火花加工兩種工藝對(duì)花紋塊進(jìn)行加工，優(yōu)化工藝工藝路線、工藝參數(shù)，最終得到適合復(fù)合花紋輪胎模具花紋塊的加工工藝。

1 復(fù)合花紋載重輪胎模具花紋塊工藝分析

復(fù)合花紋輪胎一般應(yīng)用于貨車和四輪驅(qū)動(dòng)的乘用車，胎面中部為縱向窄花紋溝槽，兩側(cè)為橫向的寬花紋溝槽?？v紋花紋使轉(zhuǎn)向穩(wěn)定有助于防止側(cè)滑，橫紋花紋提高輪胎的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力。如圖1所示為復(fù)合花紋示意圖。圖2所示為子午線復(fù)合花紋輪胎活絡(luò)模具示意圖。零件8為花紋塊，該活絡(luò)模具花紋圈由10塊花紋塊組成。該花紋塊的制造精度要求如下：（1）圓周分布要準(zhǔn)確，誤差不超過(guò)45"；（2）深度誤差不超過(guò)0.03mm；（3）徑向分布及傾角要準(zhǔn)確，誤差不超過(guò)1′；（4）表面粗糙度為Ra0.6？滋m；（5）棱角清晰，表面細(xì)膩。

通過(guò)分析可知：該輪胎直徑中等，花紋結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單，由窄花紋溝槽和寬花紋溝槽組成，精度要求較高。在保證加工精度的前提下，應(yīng)著重提高其加工效率。

2 復(fù)合花紋輪胎模具花紋塊傳統(tǒng)加工工藝

2.1 花紋塊三軸數(shù)控加工工藝

采用三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工，誤差是由于模具上的凸起部分和垂直面有一個(gè)角度α，刀具無(wú)法到達(dá)花紋下面應(yīng)該去除的部分[4]。達(dá)到設(shè)計(jì)要求所采取的措施只能是減小角度α，把花紋圈分成更多的花紋塊來(lái)加工，這沒(méi)有實(shí)際意義，在實(shí)際加工過(guò)程中是不可取的。采用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工精度較高，基本不會(huì)出現(xiàn)殘留區(qū)域，但是設(shè)備及運(yùn)行成本太高，致使模具成本大幅上漲。在誤差允許的范圍之內(nèi)，模具制造企業(yè)用三坐標(biāo)加工來(lái)代替五坐標(biāo)加工，經(jīng)濟(jì)、實(shí)效，又可降低風(fēng)險(xiǎn)[5]。

以UG加工模塊程序編制為例來(lái)說(shuō)明花紋塊的數(shù)控加工工藝。UG可提供不同加工情況下多種優(yōu)化的加工類型，實(shí)際加工時(shí)應(yīng)考慮各方面因素，將各種加工方法優(yōu)化組合。加工過(guò)程可以分為粗加工和精加工兩個(gè)階段。整體開粗、清角采用加工方式為CAVITY-MILL和ZLEVEL-PROFILE，整體開粗刀具可選D16R0.8的牛鼻刀，整體清角可選D8的平底刀。粗加工時(shí)可適當(dāng)增加切削用量以提高加工效率。精加工采用加工方式為CONTOUR-AREA，刀具為球頭刀，步進(jìn)范圍可設(shè)為0.4mm左右。最后應(yīng)進(jìn)行清根切削，即用直徑較小的刀具清除前面工序的殘留。

2.2 花紋塊電火花加工工藝

2.3 兩種傳統(tǒng)加工工藝的比較

機(jī)械加工與電火花加工在輪胎模具花紋塊的加工上各有優(yōu)劣，如表1所示為兩種傳統(tǒng)加工工藝的比較。

由表1可以看出，機(jī)械加工與電火花加工兩種工藝優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可在工藝制定中綜合分析考慮，將兩種工藝結(jié)合，合理分配整個(gè)工藝過(guò)程的配比，以達(dá)到花紋塊加工高效、高質(zhì)量的目的。

3 復(fù)合花紋輪胎模具花紋塊加工工藝優(yōu)化

對(duì)于復(fù)合花紋輪胎模具，因其花紋結(jié)構(gòu)及尺寸不同，全部采用電火花加工工藝，加工余量太大導(dǎo)致效率低下，成本上升；單一采用三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑削，后期必須進(jìn)行鉗工休整，因人員技術(shù)、素質(zhì)及設(shè)備的差異，很難保證加工精度。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，本文對(duì)復(fù)合花紋輪胎?；y塊的傳統(tǒng)單一加工工藝進(jìn)行了優(yōu)化，提出可行性優(yōu)化方案，并進(jìn)行了生產(chǎn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：高速銑削與電火花加工相結(jié)合工藝方案不但能精確保證加工質(zhì)量，相比單一電火花加工可以節(jié)省40%的加工時(shí)間。

花紋塊毛坯為35號(hào)鍛鋼，毛坯圖如圖3所示。

粗車→熱處理（退火去應(yīng)力）→精車（去毛坯余量）→劃線（V型溝、圓周基準(zhǔn)線、吊裝工藝孔）→高速銑削（橫向?qū)捇y、粗銑縱向窄花紋）→電火花加工（粗余量0.3mm、精余量0.03mm、換電極修整）→銑工藝連接孔→攻絲→鋸割（線切割鋸痕）→線切割→銑鋸割面→鑲氣孔套、打標(biāo)識(shí)→車口→修正→熱處理。

優(yōu)化后的加工工藝避免了單一加工手段存在的不足，通過(guò)高速銑削得到寬花紋及窄花紋的雛形，減少了電火花加工余量，提高了工作效率并保證了加工精度。

參考文獻(xiàn)

[1]胡海明，張浩，張自浩.輪胎活絡(luò)模具花紋塊電火花加工工藝的研究應(yīng)用[J].模具技術(shù)，2010，01：48-51.

[2]張富春.輪胎模具花紋塊的數(shù)控加工[J].輪胎工業(yè)，2006，26（3）：178-180.

[3]曾旭釗，閻秋生.輪胎模具花紋加工新工藝的應(yīng)用研究[J].機(jī)電工程技術(shù)，2010，39（7）：122-125.

[4]李景仲，趙萍.輪胎模具的三維造型與數(shù)控加工[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，25：115-116.

[5]林海波，胡哲光，趙文輝，等.輪胎模具三軸數(shù)控加工方法研究[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2007，20（4）：173-175.

[6]馮民堂，李志剛.多鋼片子午線輪胎模具的電火花加工工藝研究[J].金屬加工，2012，8：28-29.

作者簡(jiǎn)介：呂琳（1980-），女，講師，萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系。endprint