數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化策略研究

鹿曼曼，張微微，張習(xí)習(xí)，王廣星

（山東瑞祥模具有限公司，山東 濟(jì)寧 272400）

在現(xiàn)階段我國數(shù)控加工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展中，伴隨著數(shù)控機(jī)床整體水平的不斷提升，加工工藝同樣也得到了較為理想的創(chuàng)新優(yōu)化，能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的加工效益，成為頗受重視的發(fā)展方向。具體到數(shù)控加工中，銑加工作為其中比較重要的一類工藝技術(shù)，在應(yīng)用過程中同樣也需要引起高度關(guān)注，要求切實圍繞著如何提升數(shù)控銑加工模具零件工藝水平進(jìn)行充分探討，保障各個環(huán)節(jié)的執(zhí)行較為規(guī)范可靠，由此規(guī)避因為任何異常問題帶來的銑加工不當(dāng)病害。

1 數(shù)控銑加工概述

數(shù)控銑加工是出現(xiàn)較早的一類數(shù)控加工工藝，數(shù)控銑床作為最早使用的數(shù)控機(jī)床，確實在數(shù)控加工制造方面發(fā)揮著重要作用，能夠被靈活運用到汽車、軍工以及航天等行業(yè)中。伴隨著數(shù)控銑加工工藝的不斷創(chuàng)新發(fā)展，當(dāng)前可供選用的數(shù)控銑床越來越豐富，構(gòu)造也相對更為多樣，可以應(yīng)用到越來越多的數(shù)控加工領(lǐng)域?；诋?dāng)前數(shù)控銑加工工藝的應(yīng)用來看，其相對于傳統(tǒng)銑加工模式，確實表現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢，應(yīng)用特點具體如下：

（1）數(shù)控銑加工具備較為突出的能力，尤其是面臨著當(dāng)前越來越復(fù)雜的一些加工要求，數(shù)控銑加工的作用價值更為凸顯，可以達(dá)到傳統(tǒng)普通銑加工工藝難以具備的成效，在確保加工質(zhì)量、產(chǎn)品性能方面優(yōu)勢明顯，成為當(dāng)前頗受重視的一類加工技術(shù)。

（2）數(shù)控銑加工工藝的應(yīng)用因為具備較高的數(shù)字化操控效果，不僅僅直接降低了工作人員的加工壓力，同時還能夠有效規(guī)避因為人為失誤帶來的較多銑加工偏差現(xiàn)象，在確保銑加工精確度方面具備明顯優(yōu)勢。在數(shù)控銑加工工藝執(zhí)行過程中，即使出現(xiàn)了一些偏差問題，也可以借助于自身強(qiáng)大的糾錯功能，實現(xiàn)對于各類缺陷的及時調(diào)整和修復(fù)處理，確保最終產(chǎn)品質(zhì)量能夠得到有效保障，滿足當(dāng)前越來越高的產(chǎn)品應(yīng)用要求。

（3）數(shù)控銑加工還表現(xiàn)出了較高的加工效率，這同樣也是符合當(dāng)前我國加工制造行業(yè)發(fā)展趨勢的重要優(yōu)勢。在數(shù)控銑床進(jìn)行模具零件加工時，其整體處理效率相對較高，可以根據(jù)提前設(shè)定好的程序便捷執(zhí)行，不容易出現(xiàn)任何環(huán)節(jié)的滯后以及混亂問題。在以往銑加工處理中，因為受到多方面因素影響，可能出現(xiàn)加工效率低下或者是重復(fù)加工的問題，難以滿足越來越快的加工速度要求。但是在數(shù)控銑加工工藝應(yīng)用中，其可以借助于功能強(qiáng)大的數(shù)控銑床，一次性操作完成多位置處理，進(jìn)而也就可以表現(xiàn)出更為高效的處理加工成果，便于在加快加工進(jìn)度的同時，保障加工質(zhì)量。

（4）數(shù)控銑加工工藝的應(yīng)用往往還表現(xiàn)出了較為理想的柔性，進(jìn)而也就可以促使整個加工工藝更為靈活，可以表現(xiàn)出較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益。在數(shù)控銑床的應(yīng)用中，加工不同的零件可以針對相應(yīng)程序進(jìn)行簡單調(diào)整，幾乎不需要專門設(shè)置工裝夾具，進(jìn)而也就可以更好提升該項工藝的勝任力，對于適應(yīng)更多的加工產(chǎn)品具備較強(qiáng)能力，明顯縮短了產(chǎn)品加工時間，功能價值必然也就更為強(qiáng)大。

雖然數(shù)控銑加工的優(yōu)勢明顯，功能也較為強(qiáng)大，但是同樣也提出了較高的要求，對于整個數(shù)控銑加工模具零件工藝的各個環(huán)節(jié)應(yīng)該予以高度重視，確保相應(yīng)工藝可以表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)化效果，如此才能夠較好滿足現(xiàn)階段越來越高的要求，相關(guān)研究極為必要。

2 數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化策略

2.1 優(yōu)化數(shù)控編程

在數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化中，數(shù)控編程是比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，如果在數(shù)控編程方面出現(xiàn)偏差問題，勢必會影響到后續(xù)數(shù)控銑床的運行效果，容易造成較為嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，應(yīng)該作為重要關(guān)注目標(biāo)。在數(shù)控編程的優(yōu)化中，要求體現(xiàn)出較強(qiáng)的全過程把關(guān)控制效果，能夠力求確保最終數(shù)控編程方案較為適宜合理，能夠較好滿足數(shù)控銑加工模具零件工藝應(yīng)用要求。在數(shù)控編程優(yōu)化中，首先應(yīng)該切實做好前期準(zhǔn)備工作，要求重點圍繞著所有數(shù)據(jù)信息資料進(jìn)行綜合分析，了解數(shù)控銑加工要求，進(jìn)而促使后續(xù)編程程序制作更具針對性和目的性，避免可能出現(xiàn)的方向偏差問題。在此基礎(chǔ)上，編程人員應(yīng)該重點分析明確自身現(xiàn)有條件，加大對于數(shù)控銑床的充分了解，尤其是需要全面掌握可供選用的刀具、設(shè)備以及自身現(xiàn)有生產(chǎn)能力進(jìn)行綜合評估，如此也就可以確保相應(yīng)數(shù)控編程具備更強(qiáng)的可行性效果，盡可能促使后續(xù)數(shù)控銑加工模具零件工藝執(zhí)行較為順暢高效，解決可能因為自身不具備相應(yīng)條件帶來的編程方案難以落實的問題。另外，具體到數(shù)控編程中的程序編訂階段，技術(shù)人員應(yīng)該重點深入評估分析相應(yīng)零部件的特性，對于加工制作需求進(jìn)行深入分析，同時考慮到車間運行狀況，重點選擇相匹配的夾具以及其他工具，同時借助于計算機(jī)軟件予以模擬仿真，由此逐步實現(xiàn)對于刀軌或者其它內(nèi)容的調(diào)整，由此更好形成理想細(xì)化效果，避免遺留任何偏差問題。最后，數(shù)控編程工作還需要準(zhǔn)確定型，要求針對相應(yīng)數(shù)控編程方案進(jìn)行全面驗收，比如CLS格式文件和PRT格式文件，都需要進(jìn)行詳細(xì)檢驗分析，避免在相應(yīng)文件中出現(xiàn)任何偏差或者不可行因素，保障后續(xù)數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化落實。

2.2 優(yōu)選刀具

在數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化中，刀具作為比較關(guān)鍵的組成部分，直接影響到后續(xù)加工處理效果，要求予以優(yōu)化選擇，盡量避免因為刀具方面的偏差問題產(chǎn)生嚴(yán)重后果。在刀具選擇時，技術(shù)人員應(yīng)該首先關(guān)注于數(shù)控銑加工需求，結(jié)合相應(yīng)模具零件工藝特點和要求，從諸多刀具型號中選擇最為匹配的。比如當(dāng)前數(shù)控銑加工模具零件工藝中較為常見的球頭刀以及平頭刀，都可以在不同狀況下得到理想運用，應(yīng)該結(jié)合具體狀況進(jìn)行最優(yōu)選用。一般而言，在滿足數(shù)控銑加工要求的基礎(chǔ)上，技術(shù)人員應(yīng)該盡量優(yōu)先選擇大型號刀具，以便促使相應(yīng)數(shù)控銑加工模具零件工藝更為優(yōu)化高效落實，解決該方面出現(xiàn)的嚴(yán)重局限問題。當(dāng)然，為了更好確保數(shù)控銑加工模具零件工藝中刀具的應(yīng)用效果，技術(shù)人員還應(yīng)該重點關(guān)注于刀具的材質(zhì)，確保其能夠具備較為理想的應(yīng)用性能，規(guī)避在后續(xù)長期加工作業(yè)工作中可能出現(xiàn)的故障隱患，尤其是對于一些硬度較大的零件加工處理，更是需要選擇高性能刀具。一般而言，當(dāng)前高速鋼材質(zhì)的刀具能夠在實踐應(yīng)用中表現(xiàn)出較強(qiáng)的應(yīng)用價值，可以勝任于幾乎所有材質(zhì)零部件的加工制作，且能夠確保切割速度，自身耐磨性同樣也具備良好保障效果，值得關(guān)注。

2.3 優(yōu)化刀具路徑

數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化還應(yīng)該高度關(guān)注刀具路徑，確保刀具路徑較為適宜合理，能夠形成較為理想的銑刀軌跡，進(jìn)而才能夠更好實現(xiàn)相應(yīng)零部件加工質(zhì)量的有效控制，有助于規(guī)避可能出現(xiàn)的銑刀應(yīng)用問題。在刀具路徑優(yōu)化設(shè)計中，技術(shù)人員應(yīng)該重點考慮到如何降低空刀概率，同時注重有效縮短走刀線路，以此更好實現(xiàn)整體加工效率的提升，同時增強(qiáng)加工精度。為了達(dá)到更為理想的刀具路徑優(yōu)化控制效果，技術(shù)人員往往還需要重點關(guān)注于各個細(xì)節(jié)的優(yōu)化處理，尤其是對于移刀環(huán)節(jié)，更是應(yīng)該引起技術(shù)人員重視，避免在移刀過程中出現(xiàn)嚴(yán)重轉(zhuǎn)彎或者不到位問題。一般而言，如果能夠在模具兩層間適當(dāng)增加圓弧過渡，則可以較好實現(xiàn)刀路平滑控制，有助于降低加工過程中出現(xiàn)的較大阻力，同時對于刀具形成較為理想的保護(hù)效果，延長其壽命。為了更好促使工件形成較為理想的切入以及切出處理效果，技術(shù)人員還應(yīng)該重點關(guān)注于圓弧過渡的優(yōu)化設(shè)置，結(jié)合不同加工方案，在恰當(dāng)時機(jī)處予以合理運用，最終更好促使刀具路徑達(dá)到最優(yōu)化，有效規(guī)避各類異常問題。

2.4 控制切削量

在數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化處理中，切削量的控制同樣也是關(guān)鍵手段，如果加工處理過程中的切削量失控，難以達(dá)到最優(yōu)效果，則必然很容易導(dǎo)致最終加工效果受損，產(chǎn)品的精確度不高。為了達(dá)到較為理想的切削量控制效果，技術(shù)人員往往需要重點針對加工零部件進(jìn)行分析把關(guān)，了解其剛度狀況以及切削要求，如果相應(yīng)零部件的剛度適宜，則可以將切削量控制到加工所要求的參數(shù)上，如此也就能夠保障一次性加工完成，避免重復(fù)走刀出現(xiàn)的效率低下以及高失誤率問題。在數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化中控制切削量時，技術(shù)人員還應(yīng)該重點關(guān)注于切削速度的把關(guān)，確保切削速度能夠在加工許可的范圍內(nèi)，可以結(jié)合不同零部件材質(zhì)以及切削深度等指標(biāo)進(jìn)行綜合控制，由此在切實提升切削加工準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上，更好加快加工效率。

2.5 優(yōu)化加工方式

數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化處理還應(yīng)該高度關(guān)注加工方式的優(yōu)化，以便促使相應(yīng)加工方式符合各方面訴求，避免因為加工處理方式不當(dāng)帶來嚴(yán)重隱患問題。在加工方式的優(yōu)化控制中，技術(shù)人員應(yīng)該重點關(guān)注于以往數(shù)控銑加工模具零件工藝執(zhí)行中可能出現(xiàn)的各類問題和干擾因素，進(jìn)而基于這些問題進(jìn)行針對性防控，由此形成更為理想的優(yōu)化加工方式，有助于最終更好保障數(shù)控加工成果。比如在數(shù)控銑加工中刀具在斜面上勻速行進(jìn)時，要求嚴(yán)格控制好銑削速度，避免因為該方面的速度過大產(chǎn)生不良影響。當(dāng)?shù)毒叩竭_(dá)斜面時，則應(yīng)該重點關(guān)注可能因為摩擦力而出現(xiàn)的共振問題，以此更好促使刀具得到最為精確可靠的運用，避免對于銑削厚度或者是長度產(chǎn)生干擾。在數(shù)控銑加工處理過程中，往往還容易出現(xiàn)彈性形變問題，由此出現(xiàn)的銑刀讓刀問題同樣也不容忽視，應(yīng)該在具體加工處理過程中進(jìn)行精細(xì)化調(diào)控。在逆銑處理過程中，還可能會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的過切問題，影響到最終加工處理效果的準(zhǔn)確度，同樣也應(yīng)該在實際處理過程中予以嚴(yán)格把關(guān)控制。

2.6 靈活運用螺旋進(jìn)刀方式

在數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化中，采取螺旋進(jìn)刀方式同樣也可以發(fā)揮出理想作用，尤其是在處理加工模具內(nèi)斜面時，螺旋式進(jìn)刀可以更好形成良好加工效果，解決了以往垂直進(jìn)刀出現(xiàn)的阻力過大以及切削過慢問題。在螺旋進(jìn)刀方式應(yīng)用中，不僅僅能夠直接提升切削效率，同時還能夠?qū)τ诘毒咝纬奢^為良好的保護(hù)，避免在傳統(tǒng)切削方式應(yīng)用中出現(xiàn)嚴(yán)重磨損問題。為了形成較為理想的螺旋進(jìn)刀處理效果，技術(shù)人員應(yīng)該重點圍繞著螺旋進(jìn)刀時的直徑范圍予以明確，確保該范圍能夠處于最優(yōu)值，可以借助于自動化手段進(jìn)行靈活調(diào)整，以便達(dá)到最為理想的下刀效果，但是該參數(shù)也不能過小，以便出現(xiàn)垂直下刀方式應(yīng)用存在的問題和病害。在數(shù)控銑加工處理中，一般應(yīng)該優(yōu)先采取斜坡下刀處理方式，確保一次下刀就能夠達(dá)到最為理想的范疇，同時嚴(yán)格控制在處理過程中可能出現(xiàn)的刀痕問題，對于刀具也需要有效保護(hù)，解決可能出現(xiàn)的刀具斷裂風(fēng)險隱患。

2.7 注重實時管控

數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化還應(yīng)該重點考慮到整個加工過程的實時管控，要求確保最終加工效果達(dá)到預(yù)期要求，避免因為過程中的各個偏差問題產(chǎn)生錯誤影響。數(shù)控銑床一般具備較強(qiáng)的自動化控制效果，能夠針對加工過程中出現(xiàn)的各個異常問題進(jìn)行實時調(diào)控，保障原有設(shè)定好的程序得以規(guī)范落實，如此也就能夠自動規(guī)避可能出現(xiàn)的一些病害缺陷。但是如果數(shù)控銑床出現(xiàn)問題，在運行中出現(xiàn)明顯故障，則很可能干擾加工效果，要求技術(shù)人員能夠予以實時關(guān)注，根據(jù)異常反應(yīng)進(jìn)行及時調(diào)整，嚴(yán)禁數(shù)控銑床帶病作業(yè)。對于數(shù)控銑床加工處理后出現(xiàn)缺陷的產(chǎn)品，也需要及時分析成因，進(jìn)而予以實時調(diào)整，直到達(dá)到最優(yōu)效果。

3 結(jié)語

數(shù)控銑加工模具零件工藝優(yōu)化處理至關(guān)重要，要求針對以往數(shù)控銑加工模具零件工藝運用中出現(xiàn)的各類常見問題予以及時調(diào)整和優(yōu)化，比如數(shù)控編程、刀具選用、刀具路徑設(shè)置、切削量控制以及加工方式、進(jìn)刀方式等，都需要全面優(yōu)化調(diào)整。