淺談數控CNC 的加工質量

寇文化

（萬威公司工模部，廣東 深圳 518102）

1 數控加工質量的控制

經過多年CNC 編程及加工工作的實踐,讓我越發認識到CNC 加工質量的控制是一個重要而緊迫的問題。相比傳統車銑刨磨鉗等加工方式，CNC 加工具有自動化程度高、效率高、精度要求高、時間緊、成本高等特點。而這些都是建立在程序正確、加工合理、刀具損耗小的基礎之上。如加工中出現錯誤,則以上要求就無法達到。這就要保證畫圖正確、編程正確及加工合理，這樣才能保證數控加工質量。在實際工作中我用到了以下方法進行質量控制。

1.1 關于產品繪圖

首先保證畫圖正確。包括產品繪圖、模具繪圖（也叫分模）及銅公電極繪圖等都要正確。

如果客戶只提供2D 圖,就需要正確畫產品3D 圖。要根據相應的制圖標準,認真讀圖,分清各視圖,嚴格按尺寸繪圖,各視圖要相互對應,如發現有矛盾及時向設計員提出,力爭搞清楚。

早期，MasterCAM V3.1 等軟件沒有曲面及實體加工功能。編程員要依據2d 圖，利用軟件的3d 繪圖功能造出整體造模具的線框圖形,再由此編刀路。更需要造型正確。

而現在，MasterCAM/UG/Cimtron/PowerMill等軟件都具有強大的曲面及實體加工功能.可以根據客戶提供的2D 圖紙,繪出曲面或實體圖，再由此編程，編程質量及效率大大提高。如果客戶圖紙表達不夠清晰,可參考先前已有產品的外觀,研究曲面造型類型,以及要造此曲面所需要的線條及尺寸,利用軟件的曲面合并、裁剪、延伸等強大的繪圖功能造出各部位的外觀前模曲面。并將其變為實體,再用Shell 功能抽殼生成后模面。根據圖紙繪其它結構部位,如柱位、骨位、電池位、按鈕位、碰穿位等，完善補充結構。利用軟件參數化特點,按畫圖步驟檢查每一個特征Feature 繪圖所依據的尺寸是否正確,如發現錯誤立即更正,將圖形重新生成。作好尺寸檢查記錄,保整每一尺寸正確。把整套產品3D 圖造型完成后,再利用軟件裝配功能將各零件裝配起來進行干涉檢查。發現問題,立即更正。為了進一步驗證繪圖的正確性，有時還用電木等軟性材料加工首板,為了搶時間則直接加工大身銅公供客戶確認,無誤后就用來分模拆銅公進行下一步工序。

1.2 關于分模

模具3D 繪圖也叫分模。根據模具2D 排位圖用Pro/E,UG 等軟件進行3D 模具繪圖。必須認真搞懂模具結構,了解客戶要求，分清前后模分模線（也叫PL 線），結合本公司加工條件及注塑條件確定分模方案。充分利用Pro/E 的分模Pro/Molddesign 功能、強大的曲面功能及裝配功能，在產品圖上先完整繪出分型PL 面、碰穿面、枕位面，然后再分割Split 毛坯料，切割得到前模（也叫定模）、后模（也叫動模）、行位（也叫滑塊）及斜頂等模具結構件圖。這種方法分模能保證前后模一致，再分別調出各個圖，用產品減膠或模具加鋼的方式加上足夠的出模斜度，將碰穿位面延伸以便留出足夠的Fit 模 (裝配模具)余量。所有修改的圖最終都要在裝配中檢查。對于較復雜的模具，完成分模后，往往要請有經驗的模具師傅及相關人員討論，吸收大家的合理建議后，進行修改完善，無異議后就可以進行下一步工序。

1.3 銅公電極繪圖

之所以要用銅公電極進行電火花加工模具，是因為模具上有些部位CNC 不能直接加工到位，另外客戶有時要求外觀為火花紋。有的放矢的設計銅公電極。根據CNC 加工可能留下的殘留面積確定銅公大小，根據CNC 加工銅公的方便程度進行避空，為了提高效率可以合并銅公或一銅多用。最后寫EDM 工作單，告訴操作員銅公電極的偏移數，火花位大小，碰數方式等。以上工作都要按程序反復檢查無誤后才交給他人進行下一步工序。

1.4 關于編程問題

可以用下方法保證質量。

（1）全面掌握模具結構,認真分析編程所用的3D 圖檔,搞清各部位作用。先從模具設計的角度審圖,使模具結構有利于出模注塑。再從方便加工的角度上審查。發現問題及時溝通解決。

（2）全面深刻理解編程軟件。

現在流行的CNC 編程軟件有Master-CAM,UG,Cimtron,PowerMill 等。各軟件編程功能都大同小異，但都有各自的特點，編程人員應該用自已覺得“好用”的軟件編程。

隨著所用軟件版本的升高,功能的增強,應用水平及工作效率也有很大提高。作為工程技術人員,首先要結合本專業的實際來深入研究新軟件的應用,要掌握各種新功能的可靠性及優缺點,特別是缺點更要清楚,以便在實際工作中揚長避短,充分做到人機合一。

（3）經常性總結自己及別人的經驗教訓，結合工廠實際,選定合理的刀具及切削方式,給定合理的切削參數。衡量標準是：最短的切削時間,最小的刀具損耗及最佳的切削效果。

（4）重視編程檢查。程序編完后,回頭自我檢查參數，保證正確。用軟件模擬切削檢查.最后再請其它人幫助檢查。

（5）重視加工跟進。與操作員密切溝通,加工中出現的問題及時解決。加工完成后檢測工件的關鍵尺寸,合格后才可下機。

1.5 關于加工問題

結合公司的實際狀況,CNC 車間必須制定一些制度來減少出錯,主要是：(1)要每天檢查機床及配件狀態是否正常。定期保養維護,使設備處于最佳狀態。(2)開始加工前要求操作員熟悉整個CNC 的加工流程。(3)在機床設定對刀參數時,反復檢查。(4)裝刀時要檢查刀具徑向跳動是否在合理的公差范圍內。(5)增強責任心，在加工中密切關注加工狀態,給定盡可能大的進給F及與之配套的轉速S。(6)加工完成后要對照圖檔進行檢查,觀察有無過切及漏切,在機床上測量關鍵尺寸。如發現問題及時提出及處理,直到合格為止。

經過多年實踐說明,嚴格執行上述環節可很大程度上提高CNC 的加工質量。滿足客戶需求。

2 CNC 管理問題

CNC 管理的目的是用制度的形式發揮團隊中每個人的聰明才智和作用,高效率地共同完成同一個目標。這個目標就是滿足客戶需求按時保質保量的交付產品。我們的產品就是模具按時試模。根據多年參與模廠CNC組管理工作的經驗,要做好此項工作,我有以下體會：

（1）配合部門排產計劃,要制定好CNC 完成任務的工作計劃。根據制模組的合理需要，合理制定CNC機床的排產計劃。這樣才能保證任務順利完成。

（2）制定CNC 的工作標準。深圳東莞地區模廠技術人員流動性強，而各個人來自于不同的廠，都有自己的工作習慣，而本行業目前還沒有統一的工作標準，如果內部不統一標準必然會引起工作混亂，導致很多錯誤出現。為此必須制定相應的企業標準。這些標準要經過廣泛討論聽取意見后,正式發布實施。根據實際情況不斷修改完善。這樣才能有力地指導生產，取得成功。

（3）經常性地向員工進行培訓。除定期要進行新技術知識培訓外，還進行職業道德及溝通培訓。讓大家都要了解自已和別人都犯過那些錯誤，要知道如何避免這些錯誤再次發生。要有良好的溝通心態，正確對待別人的批評，要把別人的批評當作提高自己的一次機會，技術提高了,自己的價值也就提高了。促進大家共同進步。

通過這些管理辦法，取得了一定的成效，使生產運轉正常有序，保質保量地完成各項任務，滿足了客戶需求。

3 總結語

計算機輔助設計及制造CAD/CAM 是一門新型的學科，在我國剛剛普及，很需要從業人員經常性的總結經驗相互交流，共同提高應用水平。隨著應用的深入及生產的發展，實際工作會不斷出現新問題新矛盾需要我們去解決，我們工程技術人員要不斷地學習新知識新技術，始終站在CAD/CAM 應用隊伍的前列，為促進我國早日成為世界上的制造強國而奮斗。

[1]Leymann F.Workflow-based applications[J].IBM Systems Journal,1997,36(1),102-123;

[2]吉衛喜,王寧生.面向業務流程重組的生產管理系統快速重構技術研究,機械科學與技術,2002.5.