没有高精度加工, 再好的模具设计也出不来
李树新先生:前面说了,在模具制造过程中,影响质量的关键环节就有金属加工方面的加工精度。影响模具质量最关键的加工环节是“二次加工”环节。“二次加工”最主要的三个内容是:型面、孔位和轮廓。去年,我厂大力抓了NC加工到位,主要强调的也是型面加工到位、孔位加工到位和轮廓加工到位,目前已收到一些可喜的效果,NC加工到位的比例有一定的提高,主要采取的方法:
一是规范CAM程序的编程规范。让年轻人应用成功的经验方法,编写出同一水平的程序,在编程规范中,明确规定机床的选用、刀具的选择、走刀方向、加工余量等切削参数的确定和不同形状特征所应采取的NC工艺方法。
二是有经验的师傅指导、把关。
三是NC加工操作规程和作业指导书的细化,强化作业的规范性和工艺、流程的执行力。
四是在研配压床上,对“二次加工”是否到位进行确认、跟踪、统计数据、分析结果,调整NC编程加工参数。
另外对于切削过程中的振动,确实是目前加工过程中的一个棘手问题。切削的振动,首先会产生噪音,但更大危害是影响了切削加工的质量。精加工时,主要表现的现象是表面呈现鱼鳞状,影响加工精度和表面粗糙度。在生产过程中,我们发现有下列几种情况易产生加工振动:1、加工转速:转速过高易产生振动;2、刀具长度:同直径刀具加工时,越长越容易产生振动;3、加工余量:加工余量越大越容易产生振动。所以我们在实际加工过程中,特别是高速加工时,首选动平衡刀柄、刀具,再注意选择适当的加工转速、刀具长度和正确的加工余量等因素,就可降低切削振动带来的危害,提高加工精度和表面质量。
汽车覆盖件模具,凸模和凹模之间的型面间隙,是由凸模和凹模型面加工精度所决定。加工精度不仅影响钳工的修抛效率,而且影响上下模研合率,直至影响模具最终的质量。所以,模具的上下模型面加工到位,是“二次加工”NC加工到位的一个主要内容。
经过近几年的实践,NC加工后,研床间隙研合确认,统计分析,再调整数控机床刀具的加工参数。目前,一般复杂的汽车覆盖件模具型面,上、下模型面分别经NC加工后,经合模研床确认,着色还比较均匀。但这仅解决了间隙不均和需钳工大量研抛的问题。要想解决NC加工后,上、下型面料厚间隙95%~100%区间的精度问题,还相差的甚远。这个区间精度问题的解决是一个很复杂很难稳定保持的问题,影响的因素甚多,且很敏感。如:刀具的磨损、每次对刀精度、加工的让刀现象、前面说的主轴振动,另外,对于大型模具上下模加工,刀具起始点和走刀轨迹的编程工艺问题等,目前我厂正在实践和探索中。
汽车覆盖件模具数控加工的在线测量是通过统计、分析、总结经验来调整数控加工参数,是近几年的新做法。我厂也开展了几年,收到了很好的效果。
在此过程中,我们做了两件事:一是定心冲头;二是刃口轮廓间隙。前期,我们在推广定心冲头使用时,追求上下模分别加工后合模的正确率。另外,在推广刃口模加工精度、追求上下模分别加工后合模刃口轮廓间隙的正确率时,主要用于孔位加工和轮廓加工两个方面。目前,这种方法已成为加工过程质量控制的一种自检方法,但仍存在一弊病,在线测量占用机时很严重,影响机床的使用效率,所以,孔位要求下模逐一检查确认,轮廓仅抽点检查确认。
常世平先生:制造精度在模具开发过程中主要有两种作用:1、制造精度对工艺和结构设计起保障作用,没有高精度加工再好的模具设计也无法实现。反之,没有高精度的加工,工艺设计和模具调试之间的反馈就被切断,也就不能实现工艺设计的提高;2、制造精度对模具的质量起保障作用,决定模具工作的稳定性和寿命。
采用数控加工、采用高速高精度加工是提高制造精度的第一步,相对比较容易,现在国内模具企业都已经认识和做到了这一点。但要达到制造高精度,并不是自然而然的事。保持机床刚度精度的稳定性、选用高精度高刚性刀具、刀具管理、加工参数的优化、高精度编程、铸件的热处理、提高标准件精度等,都需要很高水平的技术管理工作和大量的人力、资金投入。而我们的大多数企业都还远没有认识到,因此也不可能做到,高制造精度还停留在愿望阶段。举个例子:大型模具的上下模配合精度要求公差在0.02~0.03mm水平,而我们的机床定位精度、刀具摆动精度、刀具几何精度、工件找正精度甚至环境温度变化造成的工件收缩变形都属于同一数量级,在这些误差的累计和叠加下,怎么保证加工精度要求?确实不是件容易的事。高制造精度又是高质量模具的基础,因此,国内企业必须下大力量首先解决这个问题。
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