計算機輔助工藝設(shè)計在模具數(shù)控加工中的應(yīng)用

鄭英明

（江西新能源科技職業(yè)學院，江西 新余 338004）

1 模具粗加工工藝參數(shù)選擇

在對機車覆蓋件的加工過程中，由于機車中的覆蓋件的空間結(jié)構(gòu)比較復雜，使得覆蓋件的結(jié)構(gòu)規(guī)律不容易被掌握，也就增加了模具工藝參數(shù)的計算難度。因此，在對模具加工方案的選擇時，要先將模具參數(shù)以及加工資源等相關(guān)的參數(shù)輸入到計算機主導控制平臺中，創(chuàng)建出一個強大的零件加工及工藝數(shù)據(jù)庫，進而能夠讓加工人員獲得被加工零件的所有信息，從臨建的尺寸到零件的參數(shù)與數(shù)量等，之后再對零件加工進行編碼控制，對加工零件進行控制的編碼大多采用數(shù)控機床控制平臺發(fā)出指令動作。模具數(shù)控加工圖片如圖1所示。

圖1 模具數(shù)控加工

2 模具粗加工走刀方式選擇

（1）利用計算機輔助工藝生成粗銳刀位軌跡。在使用計算機輔助工藝設(shè)計對模具粗加工走刀方式的選擇過程中，要先對機械模具的模型進行降維處理。將原有的三維模具模型處理成為一個二維模型，并在此基礎(chǔ)上得出相應(yīng)的2D軌跡，在整個過程中，對生成的2D模型進行處理，形成相交面，并將此相交面的交線使用參數(shù)曲線進行表示，進而以其為標準生成2D刀位。

（2）走刀方式對刀位軌跡的影響。在模具數(shù)控加工的過程的某一個特定的區(qū)域中，在零件的加工參數(shù)相同的情況下對刀具和刀位的選擇就先的非常重要，走刀方式的不同，形成的刀位軌跡也自然有所差別。因此，需要借助計算機輔助工藝設(shè)計來選擇恰當?shù)淖叩斗绞健?/p>

（3）計算機輔助工藝設(shè)計在模具數(shù)控加工中對刀具直徑的選擇。在對模具數(shù)控的粗加工及半精加工的過程中，選擇刀具直徑時，應(yīng)該重點考慮加工工藝確定的每個位置加工所需要的刀工部署，以及刀具的直徑和兩工步之間的搭刀量。當?shù)毒叩陌歼吔缭趭A角α在0°~180°之間時，需要在對最大刀具直徑進行考慮的基礎(chǔ)上對粗加工刀具的最大直徑進行確定。粗銑工刀具的最大直徑的計算公式為：

當模具數(shù)控加工過程中的粗銑刀選擇的比較大時，就會存在材料未能夠完全被清除的可能性，凸邊界時，邊界夾角為180°或者在180°以上時，此時的刀具直徑不會受到限制，這時，就要根據(jù)模具的加工情況以及刀具庫的基本情況選擇相應(yīng)的刀具直徑。

（4）模具精加工參數(shù)選擇中對計算機輔助工藝設(shè)計的應(yīng)用。在模具數(shù)控加工生產(chǎn)的過程中，模具加工的對象基本上都是半成品，選擇相應(yīng)的加工工藝對成品的質(zhì)量造成了十分嚴重的影響。在對模具進行曲面加工的過程中，對加工的精準性進行判斷和干預(yù)也是加工過程中一個十分重要的影響因素。這就要求在進行模具零件的零件的精加工的過程中，注重零件的加工效率比較關(guān)鍵。

（5）模具加工選擇走刀方式時對計算機輔助工藝設(shè)計的應(yīng)用。在模具零件的精加工的過程中，生成參數(shù)空間的軌跡方法是刀位軌跡方法生成的基礎(chǔ)，它能夠根據(jù)參數(shù)曲面的相關(guān)參數(shù)來完成低刀位軌跡的計算，在此基礎(chǔ)上選擇相應(yīng)的刀位。這種方法相對操作較為簡單，因此，在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。此外，走刀方式的不同也會造成不同的銑削狀態(tài)，也就降低了零件加工的整體質(zhì)量，因此要針對零件的實際情況選擇相應(yīng)的走刀方式。

3 計算機輔助工藝設(shè)計的實施

（1）計算機輔助工藝設(shè)計為模具數(shù)控加工提供信息分析平臺。在模具數(shù)控加工過程中，計算機輔助技術(shù)在其中的應(yīng)用與實施發(fā)揮著重要的作用。模具加工中的零件的數(shù)據(jù)庫是將所有的零件加工的工藝知識以及零件加工的工序包含在內(nèi)的，這些工作能夠為模具數(shù)控加工奠定一個強有力的計算基礎(chǔ)，數(shù)控系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N零件精工的資源進行控制，這是零件加工過程中最為重要的一個環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)操作的優(yōu)劣，對模具產(chǎn)品的整體質(zhì)量起著一個強有力的影響作用。如某模具加工企業(yè)在數(shù)控加工中將計算機輔助工藝設(shè)計應(yīng)用其中，實現(xiàn)了對零件加工各項資源的整合與控制，進而提高了加工效率，增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

（2）計算機輔助工藝中的方案設(shè)計。在模具數(shù)控的加工過程中，工藝是產(chǎn)品與加工之間的過渡環(huán)節(jié)，通過加工工藝能夠?qū)⒓庸み^程轉(zhuǎn)化成有價值的產(chǎn)品。在傳統(tǒng)的加工工藝中，數(shù)控加工工藝包括工序設(shè)計和方案設(shè)計，方案設(shè)計在模具加工之前十分必要，計算機輔助工藝進行相應(yīng)的方案設(shè)計后，才能開始對模具的加工。

（3）模具數(shù)控加工中的結(jié)構(gòu)分析。在模具數(shù)控加工過程中，數(shù)控加工的主要依據(jù)就是對其結(jié)構(gòu)進行分析。同時，結(jié)構(gòu)分析還是計算機輔助工藝設(shè)計中的一個重要的組成部分。模具數(shù)控加工完成的相應(yīng)的模型都是在結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，以其數(shù)據(jù)信息作為根本依據(jù)的。將計算機輔助工藝設(shè)計應(yīng)用在模具數(shù)控加工過程中，這樣既能夠有效提高零件制造的整體水平，又能夠在一定程度上提高加工產(chǎn)品的整體質(zhì)量，進而增加加工企業(yè)的經(jīng)濟效益。計算機輔助工藝設(shè)計在模具數(shù)控加工中應(yīng)用，能夠有效提高加工供給的規(guī)范化、科學化和精準化程度。

4 結(jié)語

總而言之，計算機輔助工藝設(shè)計在模具數(shù)控加工中進行應(yīng)用，能夠有效提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量和加工過程的工作效率。對特殊模具進行加工時，加工工藝的參數(shù)選擇能夠?qū)庸さ恼w質(zhì)量、加工成本以及加工的生產(chǎn)效率造成直接的影響。計算機輔助工藝設(shè)計技術(shù)為加工企業(yè)的進步與發(fā)展起到了強有力的推動作用，進而能夠為加工企業(yè)集成數(shù)據(jù)信息的收集打下堅實的基礎(chǔ)，促進加工企業(yè)的發(fā)展。