仿形技術在模具設計制造中的應用

張之恒

（山東勞動職業技術學院，山東 濟南 250022）

1.引言

模具生產在現代工業生產中屬于十分重要的內容及組成部分，并且社會上各個領域對于模具產品也有著越來越大的需求，因而有效進行模具生產也就成為必要任務。在目前的模具生產中，其中比較重要的環節就是模具設計制造，而在這一方面有關科學技術的應用十分重要，其中仿形技術就是應用比較廣泛及有效的一種。因此，本文特針對仿形技術在模具設計制造中的應用進行分析，為仿形技術應用及模具設計制造提供理想的依據及支持。

2.模具設計制造概述

在當前的模具生產過程中，要想取得到滿意的效果，需要合理地進行模具設計制造，而模具的設計制造需要依據科學流程，其具體流程如圖所示。

在遵照以上流程進行模具設計制造的過程中，還需要對相關技術進行應用，而仿形技術就是比較重要的一種，下面具體分析。

3.仿形技術概述

在目前社會科學技術不斷發展的背景下，很多現代化科學技術得以出現，并且在社會上的各個行業及領域內都有著十分廣泛的應用，尤其使計算機技術的出現，促使很多現代化的生產工藝得以產生并得以有效應用，而仿形技術便是其中比較重要的一種，在現代模具設計制造中有著十分廣泛的應用。對于仿形技術而言，其主要就是對于實際生產中的相關模具，利用計算機實行掃描，將該模具有關的數據及信息得出，然后將這些數據輸入機床中，依據這些數據及模具生產要求對模具實行合理指導。就當前的模具生產制造實踐而言，仿形技術有著十分廣泛的應用，并且發揮著十分重要的作用，在提升模具設計制造效率及質量方面有著重要的價值及意義。在目前仿形技術的實際應用中，仿形探頭屬于主要的工具，這一工具在實際應用中的作用主要就是使模具外形可以實現數據化轉變，在此基礎上對計算機中的軟件進行合理利用，實現有關模具圖形的合理制作，最終對機床進行合理利用，使模具的設計制造可以得到滿意的效果。在目前的模具設計指制造過程中，對于仿形技術的應用而言，與以往模具設計制造方式及技術相比，其具有更高的工作效率，對于模具制造過程中有關的各個方面工作都可以使其有效完成，并且成本也比較低，具有比較廣泛的應用范圍，在目前很多企業中都有著十分廣泛的應用。此外，在模具設計制造過程中，通過對仿形技術進行應用，還能夠減少在實際生產中存在問題，避免由于模具設計制造不合理需要返工而導致成本增加，可使模具設計制造的成本有效降低，滿足新時期模具生產制造的實際需求及要求，促使模具生產制造行業取得更滿意的發展成果[1-2]。

4.仿形技術在模具設計制造中的具體應用

4.1 仿形技術應用中的模具及探針方面

在目前模具設計制造過程中，對于仿形技術的應用，要想得到比較滿意的效果，需要對模具及探針兩個方面加強重視，并且這也是比較關鍵的兩個方面。其中，對于模具而言，其能夠提供信息來源，因而在模具的掃描預讀取方面需要對方向選擇加強注意，通常而言都會具有一定標識指明，而對于沒有標識的一些情況，需要相關工作人員仔細進行觀察，在此基礎上選擇正確合理的方向。另外，還需要注意的一個方面就是在模具信息讀取的整個過程中，需要合理選擇零件毛坯擺放的具體位置，不能隨便放置，這主要是由于零件毛坯位置和模具位置間存在十分密切的關系，兩者之間可以相互產生影響，在確定模具位置準確的情況下，還需要對相應的零件擺放位置進行檢查，這樣才能夠使整體的模具設計更加合理。對于模具設計制造中的探針而言，其種類比較多，而在分類方面的標準就是探針形狀及直徑，這種多種類型的探針，其目的就是對各種形狀不同的模具進行應用，因而探針的選擇方面具有很大空間，在實際操作中需要設計人員依據實際情況對探針進行合理確定，從而使模具設計制造具有更好的支持與保障，使仿形技術的應用價值及作用更好發揮。

4.2 仿形技術應用中的實時觀察

在模具設計制造整個過程中，在完成相關準備工作的基礎上，下一步就是仿形技術應用中的最關鍵階段，即具體掃描過程，主要包括以下幾點。首先，在測量之前需要實行有效校正。在開始掃描之前，需要對具體軸向實行校正，在這一過程中需要調整機床控制器切削率，具體來說需要調節到100%程度，對于測量頭部需要合理移動，大體生可以將其移動至校正方塊1cm方向，這樣一來，可使測量頭在校正塊下方實現不同方向移動，這樣一來，可使自動測量得以實現，并且需要在電腦中對相關數據進行保存。其次，具體掃描方式的選擇，在這一方面可以通過具體軟件的應用得到更多掃描方式，對于模具設計中仿形技術的應用，其主要的掃描方式就算但循環掃描、帶狀循環掃描以及雙循環掃描，需要相關技術人員在這些方式中對不同的方式進行合理選擇，在有些情況下需要對分塊實行具體掃描。其中，對于單循環掃描方式而言，這種方式在實際掃描中的動作類型主要就是抬刀與下刀，在粗加工過程中這種方式應用比較廣泛。而對于雙向掃描方式而言，其主要就是在精加工中進行應用，使具體曲面數據得以形成，在CAD系統及CAM系統得以有效應用的基礎上，對于這些數據可以實行合理調用。第三，在掃描工作完成的情況下，需要基于零件具體測量精度要求，對于步距及行距需要實行有效掃描，若步距及行距都比較小，則可以使測量精度得以提升，此時若需要增加掃描時間，則需要綜合各個方面的因素合理分析及選擇。以得到滿意效果。此外，在掃描的整個過程中，外部影響因素會有很多變化出現，并且這些變化的可控性不夠理想。針對這種情況的存在，相關工作人員需要注意的一點就是需要在掃描整個過程中仔細觀察實際情況的變化，這也是工作人員必須要具體的能力。另外，在模具設計制造過程中，雖然已經對其實行加固處理，然而在掃描過程中，由于探針外力作用可能會致使其發生偏移，而一旦有偏移情況出現，則要想通過調整實現恢復往往都比較困難。同時，為能夠對掃描結果的準確性進行合理檢驗，對于模具可使其沿不同方向細微移動，并且需要對于不同方向結果進行記錄，依據記錄結果實行對比及測驗，從而為模具設計制造的進一步改進提供更好的基礎與支持，實現更理想的模具設計制造[3-6]。

4.3 仿生技術應用中的掃描結果處理

就目前模具設計制造中的仿形技術應用而言，掃描結果的處理也是比較重要的一個方面，而這一部分主要需要注意的一點就是圖像。在模具設計制造的整個過程中，對于機床中的模具，其位置是固定的，這樣一來所得到的圖像位置相對也就比較固定。在這種情況下，為能夠使測驗過程中的所產生的誤差得以有效減少，對于這些圖像可實行不同方向處理，如鏡像、平移以及旋轉等處理，對于這些通過處理的圖像而言，在模具設計制造中可以將其作為重要參考依據對待，在實際制造及操作過程中，由于圖像方向存在差異性，則所選擇的相關處理方法也就有一定差異性存在。另外，對于當前很多的模具設計制造而言，由于尺寸方面的限制，在后續處理方面對于原有圖像需要適當增減其尺寸，則所選擇的相關方法也就會因此發生變化。但是，需要注意的一點就是在模具細微處的處理方面，若使用探針，則對于所得到的所有數據而言，均需要詳細進行記錄，其目的就是為有效避免在后續制造過程中有問題出現的情況下無法將錯誤根源找出，同時，在具備詳細完整的數據記錄基礎上，在后續工作過程中可以實現隨時查詢，從而保證模具設計制造工作可以得到比較理想的效果。對于這一方面，相關工作人員需要對以下兩個方面注意。一方面，有關資料需要實現圓滑化及平值化。在對具體數據文件進行掃描過程中，在利用探針掃描時需要依據實際點軌跡對X、Y、Z進行記錄，在實際操作過程中，由于工件表面因素及系統振動影響，在實際編程中不會對原始數據進行應用。比如，在對二維輪廓實行測量中，依據理論情況應當以Z為基本常數，在平面上實行有效掃描，然而在實際生動的數據中，文件中Z坐標與預測值相比會存在一定差異，在這種情況下對于掃描結果需要實行平滑化處理，從而使編程更準確。另一方面，對于圖形平移、鏡像及宣傳等相關操作的處理。對于具體掃描所獲得的相關圖形，在實際掃描中擺放于工作臺中的位置是相互對應的，需要依據設計及加工，對圖形實行有效處理。比如，對于塑料模具需要將不同方向收縮率為基礎，對于具體圖形需要依據規定比例將縮放工作完成。對于對稱性零件，在實際掃描中只需掃描一半，另外一半可通過鏡像獲取。對于圓周零件，只需掃描其中的小部分，剩余部分可通過旋轉得到[7-10]。

5.結語

在目前模具設計制造中，需要對相關的現代化技術手段進行應用，而仿形技術就是其中比較重要的一種，且具有重要的價值。因此，相關技術人員需要對模具設計制造中仿形技術的應用加強重視，并且需要對仿形技術充分把握，在此基礎上對仿形技術合理應用，滿足模具設計制造的需求。