談機(jī)械模具曲面加工精度影響因素

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摘要：為確保機(jī)械模具曲面加工精度，在明確機(jī)械模具曲面加工工藝流程的基礎(chǔ)上，分析其加工精度的影響因素，包括5點(diǎn)主要影響因素，分別為：編程加權(quán)相似度、加工工序、刀具選擇、原點(diǎn)位置以及對(duì)刀值設(shè)置，一旦上述因素存在不合理現(xiàn)象或是偏差，必然會(huì)影響機(jī)械模具曲面加工的精度。

關(guān)鍵詞：機(jī)械模具；曲面加工；加權(quán)相似度

引言

由于機(jī)械模具曲面的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，機(jī)械模具曲面加工相比于普通模具加工具有更高的難度系數(shù)，在加工過(guò)程中會(huì)受到諸多因素的影響，為保證其曲面加工精度，本文提出機(jī)械模具曲面加工精度的影響因素分析，具體內(nèi)容如下。

1機(jī)械模具曲面加工工藝流程

在分析機(jī)械模具曲面加工精度的影響因素前，必須明確機(jī)械模具曲面加工工藝流程。其加工工藝具體流程，如圖1所示。結(jié)合圖1所示機(jī)械模具曲面加工工藝。在此基礎(chǔ)上，分析影響其精度的具體因素，如下文所述。

2機(jī)械模具曲面加工精度的影響因素分析

在明確機(jī)械模具曲面加工工藝流程后，分析機(jī)械模具曲面加工的組成部分，具體內(nèi)容，如圖2所示。結(jié)合圖2所示，下文將針對(duì)電氣部分以及機(jī)械部分中能夠影響其曲面加工精度的因素展開(kāi)詳細(xì)分析，具體內(nèi)容如下。

2.1編程加權(quán)相似度

在機(jī)械模具曲面加工過(guò)程中，對(duì)其精度的控制主要是通過(guò)數(shù)控編程加以實(shí)現(xiàn)，在編程時(shí)其程序的加權(quán)相似度是影響機(jī)械模具曲面加工精度最為關(guān)鍵的因素[1]。在此次影響分析過(guò)程中，本文通過(guò)init/deef.c程序控制其編程加權(quán)相似度的指標(biāo)變化，進(jìn)而分析不同編程加權(quán)相似度下機(jī)械模具曲面加工的精度變化情況，并將其變化情況繪制為曲線圖，表明其波動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)其波動(dòng)狀態(tài)，在執(zhí)行加工編程調(diào)用指令時(shí)，基于宏程序的一種圓臺(tái)曲面編程自動(dòng)把serd下一條指令壓入棧中。尤其針對(duì)編程語(yǔ)言較短的程序進(jìn)行調(diào)用，可以通過(guò)曲面編程的內(nèi)聯(lián)匯編語(yǔ)句加以實(shí)現(xiàn)。在此過(guò)程中，一旦出現(xiàn)其內(nèi)聯(lián)匯編語(yǔ)句加權(quán)相似度低的現(xiàn)象，加工精度也會(huì)隨著降低。而隨著內(nèi)聯(lián)匯編語(yǔ)句加權(quán)相似度的提高，其加工精度也會(huì)隨著提高。在實(shí)際操作過(guò)程中，不難發(fā)現(xiàn)編程的調(diào)用自由度很高，因此，能夠調(diào)控機(jī)械模具曲面加工精度。

2.2加工工序

加工工序也是影響機(jī)械模具曲面加工精度中十分重要的指標(biāo)，在實(shí)際加工過(guò)程中，選擇由簡(jiǎn)到難的方式或是由難到簡(jiǎn)的加工順序不同，會(huì)對(duì)其曲面加工精度造成一定的影響[2]。加工工序一旦選擇不合理，必然會(huì)對(duì)其加工精度產(chǎn)生不利影響。加工工序標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。結(jié)合表1所示，為加工工序標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，每一步機(jī)械模具曲面加工工序的先后都是具有一定意義的，一旦隨意更改，必須會(huì)影響其加工精度。比如，在加工過(guò)程中，必須通過(guò)擬定加工工序卡片，進(jìn)而加工模具。但在實(shí)際加工過(guò)程中，此工序一經(jīng)更改，必然會(huì)導(dǎo)致模具的精度降低，致使其機(jī)械模具曲面加工精度也必然會(huì)受到影響，產(chǎn)生誤差。

2.3刀具選擇

在機(jī)械模具曲面加工過(guò)程中，除上述相關(guān)因素外，針對(duì)加工設(shè)備選擇方面最關(guān)鍵的影響指標(biāo)即為加工時(shí)，選擇刀具的尺寸[3]。考慮到機(jī)械模具曲面加工必然會(huì)用到數(shù)控編程，因此其加工狀態(tài)屬于人機(jī)交互狀態(tài)，這就要求機(jī)械模具曲面加工所用到的刀具尺寸必須與機(jī)械模具曲面達(dá)到高度吻合。只有此種情況下，才能夠保證機(jī)械模具曲面加工精度，一旦這一點(diǎn)在加工過(guò)程中無(wú)法達(dá)標(biāo)，必然會(huì)出現(xiàn)誤差，無(wú)法保證其加工精度。本文針對(duì)刀具選擇對(duì)加工精度的影響分析指標(biāo)選取為刀具的耐用程度，設(shè)其計(jì)算表達(dá)式為K，如下式所示。在公式（1）中，t指的是刀具尺寸與加工零件尺寸的契合度；v指的是加工切削速度；l指的是機(jī)械模具曲面加工頻率；x指的是機(jī)械模具曲面加工時(shí)長(zhǎng)；d指的是機(jī)械模具曲面加工速度。通過(guò)公式（1），得出刀具耐用程度。通過(guò)上述計(jì)算可知，刀具的選擇必然會(huì)影響機(jī)械模具曲面加工精度。

2.4原點(diǎn)位置

為了滿足機(jī)械模具曲面加工的精度需求，應(yīng)在進(jìn)行加工行為的過(guò)程中，選定合理的原點(diǎn)加工位置。在此過(guò)程中，可通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)備曲面圓心的定位，進(jìn)行坐標(biāo)系原點(diǎn)坐標(biāo)的定位，并通過(guò)設(shè)定規(guī)范化的圓心位置，提高機(jī)械模具曲面加工的精度。常規(guī)加工行為下，當(dāng)加工的原點(diǎn)位置選擇存在偏差，便會(huì)使加工中使用的刀具在執(zhí)行某種加工行為中失去中心定位基準(zhǔn)，甚至?xí)谀撤N程度上偏離加工需求行為，從而導(dǎo)致完成加工的成果在脫模階段產(chǎn)生精度誤差。通過(guò)合理化設(shè)定原點(diǎn)位置的方式，提升機(jī)械模具曲面加工的精度，屬于加工關(guān)鍵行為，此行為中涉及的相關(guān)影響因素包括：機(jī)械模具曲面規(guī)劃函數(shù)、機(jī)械模具曲面加工選定的驅(qū)動(dòng)實(shí)施點(diǎn)、曲面內(nèi)徑誤差、曲面外徑誤差等。為了進(jìn)一步掌握或定位原點(diǎn)誤差，可采用計(jì)算加工模具行為步長(zhǎng)的方式。并且，應(yīng)當(dāng)明確一旦原點(diǎn)位置偏離計(jì)算位置后，曲面內(nèi)徑誤差、曲面外徑誤差均將受到影響，為了解決由于原點(diǎn)位置錯(cuò)誤造成的加工精度影響，應(yīng)結(jié)合加工過(guò)程中涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)變化量，對(duì)機(jī)械模具曲面加工行為、步驟等進(jìn)行逐步優(yōu)化，直到滿足不同目標(biāo)的精度需求。并在此基礎(chǔ)上，對(duì)定位目標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行多次迭代，結(jié)合迭代行為的發(fā)生，定位加工流程中的最佳工藝參數(shù)，以此滿足加工中的精度需求。

2.5對(duì)刀值設(shè)置

在完成上述相關(guān)影響因素的分析后，本章提出對(duì)刀值對(duì)加工精度的影響，在實(shí)施加工行為的過(guò)程中，需要對(duì)曲面安裝定位夾，并在加工操作端，輸入標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)刀值。并將施工的精度定位在對(duì)刀值加工器件上，使兩者保持一定程度的一致。但在實(shí)際實(shí)施加工行為的過(guò)程中，一旦出現(xiàn)對(duì)刀值設(shè)置錯(cuò)誤的現(xiàn)象問(wèn)題，不僅會(huì)影響到加工成果的精度，也會(huì)影響到成果的脫膜處理行為。因此，要解決此方面的問(wèn)題，還需要從對(duì)刀值設(shè)置層面入手，在加工過(guò)程中，對(duì)刀值的設(shè)定進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。并明確影響對(duì)刀值設(shè)置的多種外界影響因素，結(jié)合相關(guān)研究成果，影響對(duì)刀值設(shè)置的因素包括：對(duì)刀在加工中執(zhí)行切削行為的效率、切削齒輪在一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期的移動(dòng)量等。在進(jìn)行實(shí)際加工過(guò)程中，操作者往往僅能注意到加工行為的實(shí)施效率及最終導(dǎo)出成果的質(zhì)量，卻在某種程度上忽視了對(duì)對(duì)刀值的設(shè)置，但此種認(rèn)知在實(shí)際加工行為中是十分錯(cuò)誤的，因此，應(yīng)在后期的加工中，嘗試對(duì)影響對(duì)刀值設(shè)置的多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以此解決加工中出現(xiàn)的精度問(wèn)題。綜上分析可知，機(jī)械模具曲面加工精度的主要影響因素均為錯(cuò)誤操作導(dǎo)致，因此，在實(shí)際加工時(shí)需要能夠結(jié)合加工具體參數(shù)，減少其加工過(guò)程中誤差產(chǎn)生原因，從而確保機(jī)械模具曲面加工精度。

3結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)分析機(jī)械模具曲面加工精度的影響因素，證明了此次分析在實(shí)際應(yīng)用中的適用性，以此為依據(jù)，證明此次分析的必要性。因此，有理由相信通過(guò)本文分析，能夠解決傳統(tǒng)機(jī)械模具曲面加工精度的影響因素分析不明的問(wèn)題。但本文同樣存在不足之處，主要表現(xiàn)為未設(shè)計(jì)實(shí)例分析，通過(guò)具體的機(jī)械模具曲面加工案例，提出提高機(jī)械模具曲面加工精度的具體措施，進(jìn)一步提高本文研究深度。這一點(diǎn)，在未來(lái)針對(duì)此方面的研究中可以加以補(bǔ)足。與此同時(shí)，還需要對(duì)機(jī)械模具曲面加工工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出深入研究，以此為提高機(jī)械模具曲面加工質(zhì)量提供建議。

作者：王艷 單位：青島工程職業(yè)學(xué)院