模具数控加工概述
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模具数控加工概述
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2020年4月10日星期五
本章主要内容
1.1 模具数控加工的特点和应用 1.2 数控机床概述 1.3 模具数控加工过程中的程序编制 1.4 数控加工中的几个重要概念
书学山海•*有无路涯勤苦为作径舟，
模具一般在模具专业生产企业制造，其作为企业的基本产品，始终贯彻于企 业的全部生产过程。模具的生产过程如图所示。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•1.1.2 模具制造的工艺特点 • 模具制造的工艺特点主要表现如下： • 1）在模具制造上，尽可能是使用通用设备、量具、刀具及仪器。 • 2）在制造工序安排上，工序应相对集中，以保证模具加工质量和进度，简化管 理和减少工序周转时间。
•1.1.3 数控加工的工艺特点 • 在数控机床上加工零件时，要把被加工的全部工艺过程、工艺参数和位移数 据编制成程序，用它控制机床加工。数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原 则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而有自己特点： • 1）加工效率高： 利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。而加工过程 是由计算机控制,所以零件的互换性强,加工的速度快。 • 2）加工精度高： 同传统的加工设备相比,数控系统优化了传动装置,提高分 辨率,减少了人为误差，因此加工的效率可以得到很大的提高。 • 3）工序内容多： 数控机床上通常安排较复杂的制件，一次装夹，可加工需 进行多道工序加工的零件。 • 综上所述，数控机床对模具进行机加工是模具制造的必然选择。
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1.2 数控机床概述
• 随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈，产品更新速度越来越快，复 杂形状的零件越来越多，精度要求越来越高，多品种、变批量生产的比重明显增加 。激烈的市场竞争使产品研制生产周期越来越短。传统的加工设备和制造方法已难 于适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高速高质量加工要求。因此近几十年 来，世界各国十分重视发展能有效解决复杂、精密、小批多变零件的数控加工技术 ，在加工设备中大量采用以微电子技术和计算机技术为基础的数控技术。目前，数 控技术正在发生根本性变革，它集成了微电子、计算机、信息处理、自动检测、自 动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实 现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。 • 数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，现代的CAX、FMS 、CIMS技术等，都是建立在数控技术之上，离开了数控技术，先进制造技术就成了 无本之木。同时，数控技术的利用关系到国家的战略地位，是体现国家综合国力水 平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志， 实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。 •
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•1.1.4 数控加工在模具加工中的应用 • • 1）对于旋转类模具，一般采用数控车加工，如车外圆、镗孔、车平面、车锥面 等。 • 2）对于复杂的外形轮廓或带曲面模具，一般采用数控铣加工，如注射模、压铸 模等。 • 3）对于微细复杂形状、特殊材料模具、塑料镶拼型腔及形状复杂、特殊材料模 具、带异型槽的模具，可采用数控线切割加工。 • 4）对于硬度特别高，或模具局部结构复杂的型腔、型孔等，可采用数控电火花 成形加工。 • 5）对精度要求较高的解析几何曲面，可采用数控磨削加工精度要求较高的解析 几何曲面。
•模具设计方案的确定 •模具生产工艺准备 •铸、锻件及型材等
•技术准备 •备料
•模具零ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、组件加工
• 装配、调试
•验收入库 • 模具生产过程示意图
•热处理 •机加工 •光整加工 •表面强化处理 •检验
书学山海•*有无路涯勤苦为作径舟，
• 模具种类很多，大致可分为十大类。根据零件材料、物理化学性能、机械强度 、 •尺寸精度、表面光洁度、使用寿命、经济性等不同要求，选择不同类型的模具成形 。 • 在模具加工过程中，其制造方法与制造技术的选择是保证模具质量的关键所在 。 •对于精度要求较低的模具，一般采用常规的加工方法即可，如车、铣、刨、磨、钻 等。 •随着工业的发展及客户要求的提高，对模具制造技术的要求愈来愈高，模具的加工 •方法也越来越复杂化、多样化。对于精度要求高或客户有具体要求的模具，需使用 •高精度的数控机床加工并使用CAD/CAE/CAM模具技术来设计、分析。 • 目前，模制造广泛采用电火花、线切割机床，高精度磨床，高精度三座标测量 仪，激光加工、数控仿型铣及数控加工等现代加工技术。 • 本章以此为基础，重点讲述数控加工技术及数控电火花加工技术在模具制造中 的 •作用及其应用。
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•1.1 模具数控加工的特点和应用
• 1.1.1 模具的生产特点 • 1）加工精度要求高： 一副模具一般是由凹模、凸模和模架组成，有些还可 能是多件拼合模块。上、下模的组合，镶块与型腔的组合，模块之间的拼合均要求有 很高的加工精度。 • 2）形面复杂： 有些产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器，其形 状的表面是由多种曲面组合而成，因此，模具型腔面就很复杂。有些曲面必须用数学 计算方法进行处理。 • 3）批量小： 模具的生产一般不是大批量成批生产。 • 4）工序多： 模具加工中一般都需要用到车、铣、镗、钻、铰和攻螺纹等多种工 序。 • 5）仿形加工： 模具生产中有时既没有图样，也没有数据，而且要根据实物进行 仿形加工。这就要求仿制精度高。 • 6）模具材料优异，硬度高 模具的主要材料多采用优质合金钢制造，特别是高寿 命的模具，常采用Crl2，CrWMn等莱氏体钢制造。这类钢材从毛坯锻造、加工到热 处理均有严格要求。因此加工工艺的编制就更加不容忽视，热处理变形也是加工中需 认真对待的问题。 • 7）模具加工向机械化、精密化和自动化发展。 • 目前，产品零件对模具的要求越来越高，应用数控加工进行模具的制造可以大幅 度的提高加工精度、减少人工操作产生的误差、提高工作效率、缩短模具的制造周期 。
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2020年4月10日星期五
本章主要内容
1.1 模具数控加工的特点和应用 1.2 数控机床概述 1.3 模具数控加工过程中的程序编制 1.4 数控加工中的几个重要概念
书学山海•*有无路涯勤苦为作径舟，
模具一般在模具专业生产企业制造，其作为企业的基本产品，始终贯彻于企 业的全部生产过程。模具的生产过程如图所示。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•1.1.2 模具制造的工艺特点 • 模具制造的工艺特点主要表现如下： • 1）在模具制造上，尽可能是使用通用设备、量具、刀具及仪器。 • 2）在制造工序安排上，工序应相对集中，以保证模具加工质量和进度，简化管 理和减少工序周转时间。
•1.1.3 数控加工的工艺特点 • 在数控机床上加工零件时，要把被加工的全部工艺过程、工艺参数和位移数 据编制成程序，用它控制机床加工。数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原 则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而有自己特点： • 1）加工效率高： 利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。而加工过程 是由计算机控制,所以零件的互换性强,加工的速度快。 • 2）加工精度高： 同传统的加工设备相比,数控系统优化了传动装置,提高分 辨率,减少了人为误差，因此加工的效率可以得到很大的提高。 • 3）工序内容多： 数控机床上通常安排较复杂的制件，一次装夹，可加工需 进行多道工序加工的零件。 • 综上所述，数控机床对模具进行机加工是模具制造的必然选择。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
1.2 数控机床概述
• 随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈，产品更新速度越来越快，复 杂形状的零件越来越多，精度要求越来越高，多品种、变批量生产的比重明显增加 。激烈的市场竞争使产品研制生产周期越来越短。传统的加工设备和制造方法已难 于适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高速高质量加工要求。因此近几十年 来，世界各国十分重视发展能有效解决复杂、精密、小批多变零件的数控加工技术 ，在加工设备中大量采用以微电子技术和计算机技术为基础的数控技术。目前，数 控技术正在发生根本性变革，它集成了微电子、计算机、信息处理、自动检测、自 动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实 现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。 • 数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，现代的CAX、FMS 、CIMS技术等，都是建立在数控技术之上，离开了数控技术，先进制造技术就成了 无本之木。同时，数控技术的利用关系到国家的战略地位，是体现国家综合国力水 平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志， 实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。 •
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•1.1.4 数控加工在模具加工中的应用 • • 1）对于旋转类模具，一般采用数控车加工，如车外圆、镗孔、车平面、车锥面 等。 • 2）对于复杂的外形轮廓或带曲面模具，一般采用数控铣加工，如注射模、压铸 模等。 • 3）对于微细复杂形状、特殊材料模具、塑料镶拼型腔及形状复杂、特殊材料模 具、带异型槽的模具，可采用数控线切割加工。 • 4）对于硬度特别高，或模具局部结构复杂的型腔、型孔等，可采用数控电火花 成形加工。 • 5）对精度要求较高的解析几何曲面，可采用数控磨削加工精度要求较高的解析 几何曲面。
•模具设计方案的确定 •模具生产工艺准备 •铸、锻件及型材等
•技术准备 •备料
•模具零ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、组件加工
• 装配、调试
•验收入库 • 模具生产过程示意图
•热处理 •机加工 •光整加工 •表面强化处理 •检验
书学山海•*有无路涯勤苦为作径舟，
• 模具种类很多，大致可分为十大类。根据零件材料、物理化学性能、机械强度 、 •尺寸精度、表面光洁度、使用寿命、经济性等不同要求，选择不同类型的模具成形 。 • 在模具加工过程中，其制造方法与制造技术的选择是保证模具质量的关键所在 。 •对于精度要求较低的模具，一般采用常规的加工方法即可，如车、铣、刨、磨、钻 等。 •随着工业的发展及客户要求的提高，对模具制造技术的要求愈来愈高，模具的加工 •方法也越来越复杂化、多样化。对于精度要求高或客户有具体要求的模具，需使用 •高精度的数控机床加工并使用CAD/CAE/CAM模具技术来设计、分析。 • 目前，模制造广泛采用电火花、线切割机床，高精度磨床，高精度三座标测量 仪，激光加工、数控仿型铣及数控加工等现代加工技术。 • 本章以此为基础，重点讲述数控加工技术及数控电火花加工技术在模具制造中 的 •作用及其应用。
书学山海•*有无路涯勤苦为作径舟，
•1.1 模具数控加工的特点和应用
• 1.1.1 模具的生产特点 • 1）加工精度要求高： 一副模具一般是由凹模、凸模和模架组成，有些还可 能是多件拼合模块。上、下模的组合，镶块与型腔的组合，模块之间的拼合均要求有 很高的加工精度。 • 2）形面复杂： 有些产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器，其形 状的表面是由多种曲面组合而成，因此，模具型腔面就很复杂。有些曲面必须用数学 计算方法进行处理。 • 3）批量小： 模具的生产一般不是大批量成批生产。 • 4）工序多： 模具加工中一般都需要用到车、铣、镗、钻、铰和攻螺纹等多种工 序。 • 5）仿形加工： 模具生产中有时既没有图样，也没有数据，而且要根据实物进行 仿形加工。这就要求仿制精度高。 • 6）模具材料优异，硬度高 模具的主要材料多采用优质合金钢制造，特别是高寿 命的模具，常采用Crl2，CrWMn等莱氏体钢制造。这类钢材从毛坯锻造、加工到热 处理均有严格要求。因此加工工艺的编制就更加不容忽视，热处理变形也是加工中需 认真对待的问题。 • 7）模具加工向机械化、精密化和自动化发展。 • 目前，产品零件对模具的要求越来越高，应用数控加工进行模具的制造可以大幅 度的提高加工精度、减少人工操作产生的误差、提高工作效率、缩短模具的制造周期 。