数控铣加工模具零件工艺优化策略

数控铣加工模具零件工艺优化策略

王晓明

西安爱生技术集团有限公司 陕西西安 710065

摘要：当前，我国加工产业正处于转型状态，在机械加工的过程中，机床的运用十分广泛。数控加工机组是现代机械加工产业当中的核心，而模具则是数控加工当中的核心构件。因此，模具本身的设计和质量与加工行业的发展息息相关。

关键词：数控铣加工；模具零件；工艺优化

引言

目前，我国的数控技术正在从传统阶段到现代化发展，在铣加工模具零件的工艺中，优化程序显得最为重要，这主要取决于数控技术在产业加工中发挥的关键作用，而模具零件作为其中最具价值的组成构件，所具备的质量与整个行业的发展一直保持着紧密联系。另外，经济的前进使社会群众的需求逐渐多元化，无论对工作还是生活中的物资用品都有很高的标准，这就加快了数控工艺的生产步伐，同时增强了对外出口贸易的业务量，因此我国数控铣加工模具零件企业要严格优化行业内部的标准，将已经存在的质量问题加以解决，才能更好地适应人们的需求。

一、数控铣加工技术的特征

数控铣加工技术有着非常广泛的适用性，加工质量还会在一定程度上影响机械设备的使用性能。对比普通加工技术，数控铣加工技术有着非常明显的优势，可以对更加复杂的零件进行加工，也能够完成更加繁琐的加工工序。

数控铣加工技术本身可以归纳为信息数字化的范畴，可以按照编写的零件程序，完成自动加工，从而能够有效避免人为操作引发的误差，降低操作人员的工作压力。

在进行数控铣加工的过程中，如果产生了数据错误，相关技术则能够根据计算机程序反馈的错误信息，对其进行分析和纠正，以确保加工工序的顺利实施。同时，借助数控铣加工技术，进行相应的机械制造，能够在保证质量的同时，促进产能及效率的提高。数控铣加工技术的特征体现在几个方面。

1.1加工能力强。与常规的加工技术相比，数控铣加工技术可以有相应的数控程序控制机械设备完成自动加工，因此具备较强的加工能力，在面对大型运输工具的加工制造中，同样有很好的实用性。数控铣加工的技术水平和模具零件的加工质量存在非常密切的关联，数控铣加工技术在模具零件加工过程中能够取得非常显著的成效。

1.2加工质量好。数控铣加工技术属于数字化技术的一个重要组成部分，能够在数控程序的操控下，独立完成加工作业，在有效避免人为因素引发的误差的同时，也能够对加工过程中存在的参数错误等问题进行校正和补偿，确保加工作业的顺利实施。

1.3加工效率高。数控铣加工技术在针对模具零件进行加工的过程中，具备相对较高的工时效率，尤其是在对一些结构复杂的零件进行加工时，可以实现对于多个位置的一次操作处理，也能够在很大程度上降低重复加工可能引发的误差率偏高的问题，进一步提升加工效率。

1.4加工柔性好。数控铣加工技术的柔性，主要是能够借助程序的自我调整，对不同的模具零件进行加工，能够有效避免在生产加工其他零件时，需要专门对工装夹具进行定制的问题，有效缩小产品生产时间的同时，也可以很好地满足社会发展的现实需求。

二、数控铣工艺改进策略

为使数控铣加工模具质量达到最佳状态，改进加工工艺，改变加工方式，提高加工精度和效率。

2.1改变加工方式。加工过程中，刀具在斜面上沿着一个方向平稳、匀速运动，在介于两个斜面之间的圆弧位置，降低铣削速度。刀具和零件斜面的距离为零后，后刀面和零件产生明显的摩擦力，此时刀具可能出现共振现象，刀具移动到斜面间的圆弧位置时，切入角变大、铣削长度变长，铣削厚度减小。由于无法避免弹性形变，因此铣刀可能出现让刀问题。逆铣的情况则恰好相反，有可能发生共振问题，引发过切的错误，不利于模具零件的正常、良好的加工。以上问题都需要特别留意。

2.2切削量的选择。切削量是关键因素，关系到最终的加工质量。在模具加工时，若能够将切削量、切削速度控制在合理范围内，就意味着达到预期加工效果的50％。在设定切削量时，若刚度条件较好，可以令切削深度和零件的加工深度一致，达到降低走刀次数的目的。

2.3合理设置刀具路径。设定铣刀轨迹时，确保零件的加工精度和外部粗糙度之间良好匹配，缩短走刀路线，降低空刀概率。在紧挨着零件斜面的两行刀路间，按照设定半径的圆弧过渡，在软件中设置好刀路后，紧挨着两行刀路的行间移刀增加一定半径的圆弧过渡，防止在两次走刀间出现转弯问题，同时铣刀自然移动到下一加工路线。若加工斜面的高度一致，增加一定半径的圆弧过渡。在模具两层间增加特定半径的圆弧过渡，有助于保障刀路平滑，降低螺旋下刀切削阻力，避免刀具过快磨损，延长刀具使用寿命。圆弧过渡的应用，有助于工件在零件切线方向上切入、切出，保障加工质量目标的实现。

2.4采取螺旋进刀方式。加工模具内斜面时，下刀方式采用螺旋式而非垂直式。垂直下刀，导致切削变慢，铣刀和模具的切削力提高，刀具磨损明显，零件表面变得粗糙。螺旋下刀能避免上述问题，关键是螺旋直径范围参数的设定，若螺旋直径不超过该范围，无需人工操作，系统能减小螺旋直径，直到可以下刀为止。该范围不宜过小，否则会接近于垂直下刀方式。加工中选择斜坡下刀，下刀次数以1次为宜，次数太多会导致明显振动，加工表面会出现刀痕，严重时会导致刀具断裂。待加工的模具中存在曲面，加工方式的选择十分关键。精加工时，若刀具两行距离太近，即使采用圆弧过渡，或许会因圆弧直径太小而和直线过渡较为接近。这时选择摆线进给方式，令两刀距离加大，为加工质量和效率提供保障。

2.5优化模具数控编程的基本流程。数控铣加工技术的应用，离不开数控机床，编程十分重要。数控加工由4个环节构成，即准备、编制方案、编程、定型。准备环节，编程人员浏览并分析数据，制作和处理数控编程。方案编制环节，编程人员根据车间资源现状，编订生产零部件模具。编程环节是数控加工技术最关键的，要基于全方位思考，考虑零部件的特征，选择最佳的零件，通过计算确定基础运动轨迹，这样才能编写出有效、正确的程序。定型环节，是完成数控流程编订的结尾工作，对数控铣技术进行验收。

三、结语

数控铣加工模具零件工艺的优化需要从多个角度考虑，就零件加工中的各个环节进行改良，提高机械零件的生产效率和质量。应该做好切削用量的选择，对切削的速度和进给量进行调试，这样才能使得加工取得比较理想的效果。从工艺技术人员的角度，在针对切削用量进行选择的过程中，应该有效考虑零件对于硬度和刚度的现实需求，控制好切削深度，做好走刀路径的规划，以此来避免空走刀现象，配合圆弧过渡的方式，能够提升刀路的平滑性，实现刀具的自然转移，保持斜面高度的一致性。

参考文献：

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