數控銑加工模具零件工藝優化策略

趙菲菲

(婁底技師學院，湖南 婁底 417000)

0 引言

數控銑工藝在航空航天、機械電子、模具加工等領域有著廣泛的應用，創造出了巨大的經濟效益和社會效益。新的發展環境下，我國數控技術開始逐漸從傳統階段轉變為現代化發展階段，而在數控銑加工模具零件工藝中，優化程序非常關鍵，需要得到足夠的重視。現階段，在數控銑加工零件工藝中，存在著結構尺寸不精準、斜面等問題，想要更好地滿足模具零件加工對于質量和效率的要求，技術人員應該對數控銑工藝進行持續優化和改善。

1 數控銑加工技術的特征

數控銑加工技術有著非常廣泛的適用性，加工質量還會在一定程度上影響機械設備的使用性能。對比普通加工技術，數控銑加工技術有著非常明顯的優勢，可以對更加復雜的零件進行加工，也能夠完成更加繁瑣的加工工序。

數控銑加工技術本身可以歸納為信息數字化的范疇，可以按照編寫的零件程序，完成自動加工，從而能夠有效避免人為操作引發的誤差，降低操作人員的工作壓力。

在進行數控銑加工的過程中，如果產生了數據錯誤，相關技術則能夠根據計算機程序反饋的錯誤信息，對其進行分析和糾正，以確保加工工序的順利實施。同時，借助數控銑加工技術，進行相應的機械制造，能夠在保證質量的同時，促進產能及效率的提高。數控銑加工技術的特征體現在幾個方面。

1)加工能力強。與常規的加工技術相比，數控銑加工技術可以有相應的數控程序控制機械設備完成自動加工，因此具備較強的加工能力，在面對大型運輸工具的加工制造中，同樣有很好的實用性。數控銑加工的技術水平和模具零件的加工質量存在非常密切的關聯，數控銑加工技術在模具零件加工過程中能夠取得非常顯著的成效。

2)加工質量好。數控銑加工技術屬于數字化技術的一個重要組成部分，能夠在數控程序的操控下，獨立完成加工作業，在有效避免人為因素引發的誤差的同時，也能夠對加工過程中存在的參數錯誤等問題進行校正和補償，確保加工作業的順利實施。

3)加工效率高。數控銑加工技術在針對模具零件進行加工的過程中，具備相對較高的工時效率，尤其是在對一些結構復雜的零件進行加工時，可以實現對于多個位置的一次操作處理，也能夠在很大程度上降低重復加工可能引發的誤差率偏高的問題，進一步提升加工效率。

4)加工柔性好。數控銑加工技術的柔性，主要是能夠借助程序的自我調整，對不同的模具零件進行加工，能夠有效避免在生產加工其他零件時，需要專門對工裝夾具進行定制的問題，有效縮小產品生產時間的同時，也可以很好地滿足社會發展的現實需求。

2 數控銑加工模具零件工藝優化策略

新的發展環境下，我國數控銑加工技術得到了更加快速的發展，然而在對模具零件進行加工的過程中，也存在不少需要注意和解決的問題。

1)在采用倒角刀進行加工的過程中，受各種因素的影響，刀具表面會出現一些碎屑殘留，導致基準面無法達到理想狀態，也會引發基準點距離的錯誤。面對這樣的情況，如果作業人員沒有能夠對問題進行及時有效的解決，可能導致在生產過程中無法很好地掌控基準線，造成零部件的加工尺寸無法滿足使用需求，影響其正常應用。

2)在采用立銑刀加工中，若工作人員能夠很好地把控數控銑加工的全過程，則可以保證斜面與刀具的可靠接觸，提升數據準確性的同時，也能夠在模具頂端兩側進行加工。不過，在實際執行中，不僅需要對加工刀具的表面遺漏問題進行解決，還應該精簡加工的環節和步驟，這樣才能滿足實際尺寸需求。而在對刀具參數進行設置的過程中，應該盡可能減少加工增量數值，降低刀具表面的殘余物，實際操作中，這樣的方法不僅會導致制造難度增大，也會導致加工時間延長，影響工作的效率。

2.1 加工基本流程優化

模具零件的數控銑加工需要在機床上進行，而加工過程中，需要就機床的運行狀態進行檢查，及時發現其中存在的缺陷和問題，規避一些不必要的損失。這種情況下，技術人員需要對模具數控編程的基本流程信息優化，以保證加工的質量。一般來講，數控銑加工模具零件工藝包含了4個關鍵環節。

1)前期準備環節。要求技術人員提前設定好所有的模具零件，考慮可能出現的情況，制定出有效的應對策略。就模具零件加工制造過程中出現的漏洞進行分析，做好各種數據的收集整理工作，針對各個環節出現的問題進行主動控制，確保在出現突發狀況時，可以采取有效的應對和處理措施。

2)方案設計環節。工作人員必須對照車間生產的實際情況，做好計劃的補充和完善，具體到每一個細節，做好企業相關資源的優化配置，將刀具和機床在模具零件加工中的作用充分發揮出來，對所有產品的型號數據進行規定，為后續的數據查閱提供便利。

3)編程環節。編程環節是加工制造的核心所在，在針對相關流程進行梳理的過程中，必須對不同零件的作用進行綜合考量，將零件的作用最大限度地發揮出來，在展現模具工件制造過程的同時，對每一個車間的具體運行情況進行綜合考量，優先選擇標準化的適配零件，確定好前期準備方案后，技術人員還應該借助計算機技術，就機床刀具的運行軌跡進行推斷，再通過模擬演練的方式，做好軌跡誤差的調整，以此來確保模具零件加工環節不會出現誤差。

4)定型環節。在定型環節，需要對所有流程的正確性進行檢查，提高驗收質量，對數控銑加工工藝技術進行優化，推動技術的可持續發展。

2.2 加工刀具優化

在優化模具數控編程基本流程的同時，也需要對不同環節所使用的刀具進行監督，對刀具進行優化。

1)應該重視刀具型號的分析和選擇。在模具加工環節，刀具的作用是切削，提升產品的美觀性。刀具可分為球頭刀具和平頭刀具2種。在充分滿足模具質量的同時，優先選擇型號較大的刀具來保證加工的合理性。

2)應該做好刀具材料的選擇。刀具材料應該根據加工零件的材質進行選擇，避免出現刀具硬度不足無法順利切削，或者刀具硬度過大導致資源浪費的情況。在對一些復雜的零件進行切削時，應該選擇高速鋼材質的刀具，保證加工的速度和效率。

3)合理設置刀具路徑。在對銑刀軌跡進行設定時，必須保證零件的加工精度能夠匹配外部粗糙度，盡量縮短走刀路線，避免出現空走刀的問題。在緊貼零件斜面的兩行刀路之間，可以依照設定半徑的圓弧進行過渡，避免兩次走刀間產生轉彎問題，使得銑刀可以自然移動至下一條加工線路。如果加工斜面高度一致，則需要適當增加圓弧過渡的半徑。通過在模具兩層間設置特定半徑圓弧過渡的方式，可以確保刀路平滑，有效降低螺旋下刀遇到的切削阻力，延長刀具的使用壽命。

4)采用螺旋進刀方式。在對模具內斜面進行加工的過程中，應該采用螺旋進刀而非垂直進刀。因為垂直下刀會導致切削速度變慢，增大銑刀與模具之間的切削力，加劇刀具磨損的同時，也會導致零件表面變得粗糙不平。借助螺旋進刀的方式，能夠有效設定螺旋直徑范圍參數，對上述問題進行規避。

2.3 加工參數優化

1)提高數控銑加工技術。操作人員在對模具零件進行加工的過程中，應該確保加工刀具的穩定運行，做好跟蹤管理，避免加工刀具的運行軌跡發生突然改變的情況。同時，在對斜面或者圓弧等特殊軌跡進行加工的過程中，應該保持切削速度平穩，避免速度的隨意變化。加工刀具和零件的傾斜面發生接觸時，因為摩擦阻力的客觀存在，會引發共振問題，影響零件加工的質量，需要工作人員控制好切入角和切削長度，盡可能避免共振現象的出現。

2)合理選擇切削用量。在數控銑對模具零件進行加工的過程中，切削用量會直接影響模具零件的加工質量，必須得到加工人員的重視。從零件加工的實際需求出發，一般情況下，合理的切削用量是指在保證加工質量的前提下，充分發揮刀具切削性能和機床性能，獲得高生產率和低加工成本的切削用量。常用的原則是在最低成本的條件下所獲得的較高的生產率。

3 結語

數控銑加工模具零件工藝的優化需要從多個角度考慮，就零件加工中的各個環節進行改良，提高機械零件的生產效率和質量。應該做好切削用量的選擇，對切削的速度和進給量進行調試，這樣才能使得加工取得比較理想的效果。

從工藝技術人員的角度，在針對切削用量進行選擇的過程中，應該有效考慮零件對于硬度和剛度的現實需求，控制好切削深度，做好走刀路徑的規劃，以此來避免空走刀現象，配合圓弧過渡的方式，能夠提升刀路的平滑性，實現刀具的自然轉移，保持斜面高度的一致性。