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浅析影响模具数控加工质量的因素

 摘要：汽车模具中自由曲面所占比例不断增加及产品质量要求不断提高，都对曲面的制造精度提出了更高的要求， 通过对模具数控加工经验的总结，分析了影响数控加工质量的相关因素；从机床、刀柄、刀具、加工工艺、软件和切削参数等方面介绍了提高数控加工质量所采取措施。
       成都航天模塑股份有限公司是从事模具及汽车内外饰件制造的专业化公司，公司拥有一支高素质的研发、设计队伍，以国际最先进的软件将六十余台工作站相连接，以 CAD/CAM/CAE 技术及数十台数控加工设备和数控注塑设备组成具有国际水平的产品研发体系和强大的模具制造、注塑能力。公司从引进数控加工中心至今，已有了近二十年的数控设备使用经验，深刻体会到模具制造发展到现阶段已经越来越离不开数控设备，数控加工向着高精度、高质量、高速度、高自动化方向发展！数控加工已经成为模具制造不可缺少的工艺方法，并且将越来越重要，数控设备的多少和数控设备先进性程度已经成为一个模具制造企业赢得市场、赢得竞争的关键性因素之一。
       现代模具制造业中，型腔型面设计日趋复杂，尤其是汽车模具中自由曲面所占比例不断增加及产品质量要求不断提高，都对曲面的制造精度提出了更高的要求。因此，模具制造工艺系统的精度、数控系统的精度和模具制造的 CAM 技术都会对曲面加工质量产生影响。而包含自由曲面模具基本上都是借助各种 CAM 软件进行自动编程，利用数控机床加工完成的。
       模塑公司大部分数控加工中心已经有了较长的使用时间，虽然有严格的数控机床操作规范，良好的机床维护保养，但是其本身的精度损失是不可避免的。为了控制产品的加工质量，我们定期对数控设备进行检测维修，明确每台设备的加工精度，明确每台设备的加工任务。严格区分粗、精加工的设备使用，因为粗加工时追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度，而粗加工时对设备的精度损害是最严重的，因此我们将使用年限较长精度最差的设备定为专用的粗加工设备，新设备和精度好的设备定为精加工设备，做到了对现有设备资源的合理搭配、明确分工，将机床对加工质量的影响降到了最低，同时又保护了昂贵的数控设备，延长了设备的寿命。当我们的机床不可改变时，与机床相关的刀柄、刀具对数控加工质量的影响又变得突出了。在任何旋转刀具加工系统中，主轴与夹头 ( 或其组合体 ) 的联结才是刀具加工性能实现的真正基石！我们公司常用刀柄与机床的接口有 BT 柄和 HSK 柄。 BT 柄与机床主轴的接口锥柄锥度为 7 ： 24 ，这种方式的刀柄只适合于传统的低速加工，因为 BT 刀柄与主轴只是锥面配合，当转速太高时，由于离心力的作用会使锥面配合间隙增大，从而影响数控加工质量。当机床最高转速达到 15000 转 / 分时，通常需要采用 HSK 型刀柄，HSK 刀杆为过定位结构，提供与机床标准联结，在机床拉力作用下，保证刀杆短锥和端面与机床紧密配合。