談機械模具曲面加工精度影響因素

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摘要：為確保機械模具曲面加工精度，在明確機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、原點位置以及對刀值設(shè)置，一旦上述因素存在不合理現(xiàn)象或是偏差，必然會影響機械模具曲面加工的精度。

關(guān)鍵詞：機械模具；曲面加工；加權(quán)相似度

引言

由于機械模具曲面的設(shè)計較為復(fù)雜，機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)，在加工過程中會受到諸多因素的影響，為保證其曲面加工精度，本文提出機械模具曲面加工精度的影響因素分析，具體內(nèi)容如下。

1機械模具曲面加工工藝流程

在分析機械模具曲面加工精度的影響因素前，必須明確機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機械模具曲面加工精度的影響因素分析

在明確機械模具曲面加工工藝流程后，分析機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，下文將針對電氣部分以及機械部分中能夠影響其曲面加工精度的因素展開詳細分析，具體內(nèi)容如下。

2.1編程加權(quán)相似度

在機械模具曲面加工過程中，對其精度的控制主要是通過數(shù)控編程加以實現(xiàn)，在編程時其程序的加權(quán)相似度是影響機械模具曲面加工精度最為關(guān)鍵的因素[1]。在此次影響分析過程中，本文通過init/deef.c程序控制其編程加權(quán)相似度的指標(biāo)變化，進而分析不同編程加權(quán)相似度下機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，表明其波動狀態(tài)。根據(jù)其波動狀態(tài)，在執(zhí)行加工編程調(diào)用指令時，基于宏程序的一種圓臺曲面編程自動把serd下一條指令壓入棧中。尤其針對編程語言較短的程序進行調(diào)用，可以通過曲面編程的內(nèi)聯(lián)匯編語句加以實現(xiàn)。在此過程中，一旦出現(xiàn)其內(nèi)聯(lián)匯編語句加權(quán)相似度低的現(xiàn)象，加工精度也會隨著降低。而隨著內(nèi)聯(lián)匯編語句加權(quán)相似度的提高，其加工精度也會隨著提高。在實際操作過程中，不難發(fā)現(xiàn)編程的調(diào)用自由度很高，因此，能夠調(diào)控機械模具曲面加工精度。

2.2加工工序

加工工序也是影響機械模具曲面加工精度中十分重要的指標(biāo)，在實際加工過程中，選擇由簡到難的方式或是由難到簡的加工順序不同，會對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，必然會對其加工精度產(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，每一步機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，必須會影響其加工精度。比如，在加工過程中，必須通過擬定加工工序卡片，進而加工模具。但在實際加工過程中，此工序一經(jīng)更改，必然會導(dǎo)致模具的精度降低，致使其機械模具曲面加工精度也必然會受到影響，產(chǎn)生誤差。

2.3刀具選擇

在機械模具曲面加工過程中，除上述相關(guān)因素外，針對加工設(shè)備選擇方面最關(guān)鍵的影響指標(biāo)即為加工時，選擇刀具的尺寸[3]?？紤]到機械模具曲面加工必然會用到數(shù)控編程，因此其加工狀態(tài)屬于人機交互狀態(tài)，這就要求機械模具曲面加工所用到的刀具尺寸必須與機械模具曲面達到高度吻合。只有此種情況下，才能夠保證機械模具曲面加工精度，一旦這一點在加工過程中無法達標(biāo)，必然會出現(xiàn)誤差，無法保證其加工精度。本文針對刀具選擇對加工精度的影響分析指標(biāo)選取為刀具的耐用程度，設(shè)其計算表達式為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指的是機械模具曲面加工頻率；x指的是機械模具曲面加工時長；d指的是機械模具曲面加工速度。通過公式（1），得出刀具耐用程度。通過上述計算可知，刀具的選擇必然會影響機械模具曲面加工精度。

2.4原點位置

為了滿足機械模具曲面加工的精度需求，應(yīng)在進行加工行為的過程中，選定合理的原點加工位置。在此過程中，可通過對機械設(shè)備曲面圓心的定位，進行坐標(biāo)系原點坐標(biāo)的定位，并通過設(shè)定規(guī)范化的圓心位置，提高機械模具曲面加工的精度。常規(guī)加工行為下，當(dāng)加工的原點位置選擇存在偏差，便會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。通過合理化設(shè)定原點位置的方式，提升機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：機械模具曲面規(guī)劃函數(shù)、機械模具曲面加工選定的驅(qū)動實施點、曲面內(nèi)徑誤差、曲面外徑誤差等。為了進一步掌握或定位原點誤差，可采用計算加工模具行為步長的方式。并且，應(yīng)當(dāng)明確一旦原點位置偏離計算位置后，曲面內(nèi)徑誤差、曲面外徑誤差均將受到影響，為了解決由于原點位置錯誤造成的加工精度影響，應(yīng)結(jié)合加工過程中涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)變化量，對機械模具曲面加工行為、步驟等進行逐步優(yōu)化，直到滿足不同目標(biāo)的精度需求。并在此基礎(chǔ)上，對定位目標(biāo)數(shù)據(jù)，進行多次迭代，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，本章提出對刀值對加工精度的影響，在實施加工行為的過程中，需要對曲面安裝定位夾，并在加工操作端，輸入標(biāo)準(zhǔn)的對刀值。并將施工的精度定位在對刀值加工器件上，使兩者保持一定程度的一致。但在實際實施加工行為的過程中，一旦出現(xiàn)對刀值設(shè)置錯誤的現(xiàn)象問題，不僅會影響到加工成果的精度，也會影響到成果的脫膜處理行為。因此，要解決此方面的問題，還需要從對刀值設(shè)置層面入手，在加工過程中，對刀值的設(shè)定進行參數(shù)優(yōu)化。并明確影響對刀值設(shè)置的多種外界影響因素，結(jié)合相關(guān)研究成果，影響對刀值設(shè)置的因素包括：對刀在加工中執(zhí)行切削行為的效率、切削齒輪在一個運轉(zhuǎn)周期的移動量等。在進行實際加工過程中，操作者往往僅能注意到加工行為的實施效率及最終導(dǎo)出成果的質(zhì)量，卻在某種程度上忽視了對對刀值的設(shè)置，但此種認知在實際加工行為中是十分錯誤的，因此，應(yīng)在后期的加工中，嘗試對影響對刀值設(shè)置的多項參數(shù)進行優(yōu)化，以此解決加工中出現(xiàn)的精度問題。綜上分析可知，機械模具曲面加工精度的主要影響因素均為錯誤操作導(dǎo)致，因此，在實際加工時需要能夠結(jié)合加工具體參數(shù)，減少其加工過程中誤差產(chǎn)生原因，從而確保機械模具曲面加工精度。

3結(jié)束語

本文通過分析機械模具曲面加工精度的影響因素，證明了此次分析在實際應(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，有理由相信通過本文分析，能夠解決傳統(tǒng)機械模具曲面加工精度的影響因素分析不明的問題。但本文同樣存在不足之處，主要表現(xiàn)為未設(shè)計實例分析，通過具體的機械模具曲面加工案例，提出提高機械模具曲面加工精度的具體措施，進一步提高本文研究深度。這一點，在未來針對此方面的研究中可以加以補足。與此同時，還需要對機械模具曲面加工工藝的優(yōu)化設(shè)計提出深入研究，以此為提高機械模具曲面加工質(zhì)量提供建議。

作者：王艷 單位：青島工程職業(yè)學(xué)院