于洪玉 郭曉寧
(福州大學(xué) 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院,福州 350002)
模具數(shù)控加工技術(shù)的研究與發(fā)展
于洪玉郭曉寧
(福州大學(xué) 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院,福州 350002)
本文對(duì)模具制造技術(shù)發(fā)展的歷程進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述,并結(jié)合基本發(fā)展要求和工藝,對(duì)整體模具數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行集中闡釋,旨在提升同行業(yè)者進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)踐行為。
模具數(shù)控加工制造業(yè)
我國(guó)的模具制造業(yè)是比較基礎(chǔ)的手工行業(yè),不僅是國(guó)家經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)之一,也是整體工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)依托。在模具進(jìn)行產(chǎn)品制作的過程中,終端產(chǎn)品的價(jià)值要翻上幾十倍。我們生活中的方方面面都不能脫離基礎(chǔ)模具制造,而整體行業(yè)要想在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中占有相應(yīng)的份額,就要集中優(yōu)化相關(guān)的模具制造技術(shù)。
近50年,我國(guó)的模具制造業(yè)發(fā)展分為三個(gè)階段。在模具制造項(xiàng)目發(fā)展初期,基礎(chǔ)的制造工藝主要是硬件設(shè)備的引進(jìn),并結(jié)合相應(yīng)的合資運(yùn)營(yíng)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)低價(jià)代替進(jìn)口模具的發(fā)展態(tài)勢(shì)。這個(gè)階段,整體生產(chǎn)質(zhì)量和水準(zhǔn)都有所提升,并良性助推我國(guó)基本物資生活需要,形成了以數(shù)控機(jī)床為先導(dǎo)的模具制造業(yè)。之后,模具制造業(yè)以跨越式發(fā)展進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期。計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化媒介的發(fā)展,推動(dòng)整體模具制造業(yè)裝備的革新和進(jìn)步。雖然復(fù)雜模具得到了有效生產(chǎn),但由于基礎(chǔ)技術(shù)的落后,相對(duì)的數(shù)控結(jié)構(gòu)還是依賴進(jìn)口,一些項(xiàng)目的發(fā)展受到技術(shù)的限制。進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)的模具制造行業(yè)進(jìn)入了空前發(fā)展期,不僅先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)得到了良性發(fā)展,也有力助推了整體進(jìn)出口結(jié)構(gòu)[1]。由于數(shù)控技術(shù)的不斷推進(jìn),相應(yīng)的專項(xiàng)技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了我國(guó)模具制造業(yè)水平的大幅度提高。
科技的進(jìn)步,帶動(dòng)整體模具制造技術(shù)發(fā)展逐漸走向標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化,基礎(chǔ)的模具制造成品精密度也越來越精良。不僅整體微細(xì)化程度逐漸加大,而且對(duì)大型模具的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)也得到了顯著提升。對(duì)于我國(guó)模具制造基礎(chǔ)工藝的要求,就是在基礎(chǔ)研發(fā)和制造的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)總體項(xiàng)目的優(yōu)化升級(jí)。
2.1模具制造材料革新
新時(shí)代對(duì)于基礎(chǔ)模具的材料有了優(yōu)化升級(jí),既要滿足相應(yīng)的使用性能,也要具有優(yōu)質(zhì)的可塑性,從根本上實(shí)現(xiàn)整體模具制造工藝的順利完成?;A(chǔ)實(shí)踐證明,只有保證基礎(chǔ)材料的優(yōu)質(zhì)提升,才能進(jìn)行優(yōu)化的技術(shù)升級(jí),而只有相應(yīng)技術(shù)得到有效改變,才能創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和效益。因此,在模具制作工藝運(yùn)行過程中,最基礎(chǔ)的是對(duì)基礎(chǔ)模具材料的選擇。不僅能從根本上影響整體工藝的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量,也與模具的具體使用壽命有關(guān)。更關(guān)鍵的是,模具制作材料的選擇直接決定模具的基本使用壽命,需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員給予必要的重視[2]。
2.2模具制造工藝革新
要想從根本上提升整體模具制造的質(zhì)量,基礎(chǔ)的工藝手段是基本的提高項(xiàng)目,相關(guān)設(shè)計(jì)人員必要保證基本模具的精度效率。在實(shí)際的模具制造工藝運(yùn)行中,要實(shí)現(xiàn)技術(shù)項(xiàng)目的優(yōu)化革新,以保證整體項(xiàng)目的升級(jí)加工。于是,數(shù)控加工、微機(jī)控制加工等技術(shù)被廣泛使用。
2.3模具制造技術(shù)革新
隨著時(shí)代的進(jìn)步,模具制造行業(yè)開始逐漸走向精度制造。這就需要相應(yīng)的工藝技術(shù)能符合時(shí)代要求,滿足整體模具制造工藝的發(fā)展進(jìn)程。新型的CAD/CAM/CAE系統(tǒng)就是為了更好地實(shí)現(xiàn)整體數(shù)控編程項(xiàng)目的順利推進(jìn),將整體模具制造項(xiàng)目轉(zhuǎn)型為智能化和自動(dòng)化的高新技術(shù),從而在相應(yīng)的技術(shù)中實(shí)現(xiàn)基本的人機(jī)交互,能對(duì)整體仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)際操作,實(shí)現(xiàn)模具零件的有效加工處理。
3.1基礎(chǔ)項(xiàng)目精度控制
模具制造項(xiàng)目最重要的技術(shù)研究標(biāo)準(zhǔn)是基礎(chǔ)模具的精度。只有保證基本模具的高精度制造,才能實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的真實(shí)有效,才能保證整體的模具加工過程符合時(shí)代化的要求。因此,在實(shí)際的模具數(shù)控加工過程中,要對(duì)基本的幾何精度和基礎(chǔ)加工準(zhǔn)確度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的最小化,保證整體閉環(huán)補(bǔ)償控制技術(shù)得到有效應(yīng)用[3]。
3.2基礎(chǔ)項(xiàng)目智能控制
在進(jìn)行基本模具制造過程中,基本的高速切削技術(shù)是最佳的工作路徑,能實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)振動(dòng)的有效規(guī)避,并且對(duì)于排屑的速度能進(jìn)行優(yōu)化提升,同時(shí)能減少由于熱處理而產(chǎn)生的模具變形,從根本上提升整體模具的根本精度和模具的整體質(zhì)量。在高速切削技術(shù)運(yùn)行過程中,數(shù)控系統(tǒng)要進(jìn)行精密的計(jì)算和實(shí)時(shí)控制,實(shí)現(xiàn)整體超高速通信通道的建立。
3.3基礎(chǔ)項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)控制
在運(yùn)行基礎(chǔ)的數(shù)控技術(shù)時(shí),要集中力度保證柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的合理化運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)整體通信技術(shù)的優(yōu)化升級(jí),真正實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)整體模具制造項(xiàng)目的遠(yuǎn)程監(jiān)控和技術(shù)指導(dǎo)。同時(shí),要能通過基本的加工控制,保證對(duì)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)和糾偏,從而達(dá)到真正的資源共享。
3.4基礎(chǔ)項(xiàng)目途徑控制
在數(shù)控技術(shù)中,基本的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)整體模具制造的監(jiān)控,保證整體項(xiàng)目和局部項(xiàng)目的順利協(xié)作,形成技術(shù)的自動(dòng)化制造以及自動(dòng)化糾偏的先進(jìn)模式。同時(shí),基本的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在智能化編程過程中可實(shí)現(xiàn)整體數(shù)據(jù)庫(kù)的建立,以實(shí)現(xiàn)操作便利的基本要求。
3.5基礎(chǔ)項(xiàng)目能力控制
在模具加工過程中,基本的柔性控制十分必要,是要對(duì)整體加工對(duì)象進(jìn)行合理化的調(diào)控,以實(shí)現(xiàn)同一款機(jī)床制造不同種模具的能力,促進(jìn)數(shù)控技術(shù)的多元化能力提高。數(shù)控技術(shù)是一項(xiàng)開放式技術(shù),既要保證專用制造,也要能實(shí)現(xiàn)通用的功能延伸,實(shí)現(xiàn)調(diào)整數(shù)控技術(shù)的柔性自動(dòng)化應(yīng)用能力。
4.1激光加工技術(shù)
對(duì)于模具制造來說,基本技術(shù)的發(fā)展才能推動(dòng)整體項(xiàng)目的進(jìn)步。激光是這幾年比較流行的項(xiàng)目技術(shù),是一種亮度高、方向性和單色性能好的輻射光,是對(duì)光束進(jìn)行合理化的匯聚。而在模具加工過程中使用激光加工技術(shù),能對(duì)被加工物體進(jìn)行適時(shí)的精密處理,有效規(guī)避磨損以及加工變形等問題。
4.2超聲波加工技術(shù)
物理中的超聲波是對(duì)振動(dòng)的研究。在模具制造中使用超聲波,能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電材料以及不導(dǎo)電材料的差異性切割,有效實(shí)現(xiàn)懸浮切割效果。
4.3沖壓模具制造技術(shù)
最新的技術(shù)是對(duì)沖壓模具的制造,保證在基本的冷沖壓加工項(xiàng)目中進(jìn)行基礎(chǔ)材料的加工。沖壓模具是一種比較特殊的工藝裝備。在室溫條件下,技術(shù)人員利用安裝在基礎(chǔ)壓力機(jī)上的模具對(duì)整體材料進(jìn)行壓力施加,以達(dá)到實(shí)際切割的效果,實(shí)現(xiàn)材料的塑性變形,從而在這樣的操作過程中獲得需要的元件。
4.4高壓水射流程切割技術(shù)
在項(xiàng)目運(yùn)行過程中,要實(shí)現(xiàn)整體切割技術(shù)的運(yùn)用面積,要保證以水為基礎(chǔ)載體,有效轉(zhuǎn)化相應(yīng)的壓力能和動(dòng)能,實(shí)現(xiàn)整體切割工藝的順利完成,保證基本切口的憑證以及整體加工過程的綠色環(huán)保,并且適用于各種材料的模具制造。
總而言之,模具制造的數(shù)控技術(shù)要緊跟時(shí)代發(fā)展步伐,不斷創(chuàng)新和研發(fā)。在實(shí)際運(yùn)行結(jié)構(gòu)中,要積極研發(fā)項(xiàng)目的突破路徑,實(shí)現(xiàn)整體模具數(shù)控加工技術(shù)的革新和發(fā)展。不僅要提升整體研發(fā)人員的時(shí)代意識(shí),也要從根本上提升技術(shù)的實(shí)際運(yùn)行能力。
[1]謝暴,杜蘭萍,劉艷華,等.校企合作模式下基于工作過程的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)——以《模具數(shù)控加工技術(shù)》課程為例[J].職業(yè)技術(shù)教育,2011,(2):63-65.
[2]李東君,錢曉琳.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下模具數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2011,(1):44-46.
[3]黃勇,丁明明,蔡丹云,等.基于SWH—CDIO模式的《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》課程改革——以浙江水利水電專科學(xué)校為例[J].浙江水利水電專科學(xué)校學(xué)報(bào),2012,(4):76-80.
ResearchandDevelopmentMoldCNCMachining Technology
YU Hongyu,GUO Xiaoning
(Schoolofmechanicalengineeringandautomation,F(xiàn)uzhou University,F(xiàn)uzhou 350002)
Inthispaperthemoldmanufacturingtechnology developmentprocessarebrieflydescribed,combinedwithbasic development requirements and process,focus on the interpretation of the whole mold machining technology application,aimed at improving industry further optimization practice.
mold,numerical control processing,manufacturing industry