提高模具加工能力亟需深度挖掘数控加工设备的性能
2013-5-8 来源：一汽模具制造有限公司 作者：技术总监 李悦
目前国内主流汽车模具企业在主要加工硬件上与国际水平的差距正在快速缩小，主要体现在近年来，国内汽车模具企业大量地购置先进的数控设备，其中包括三轴至五轴的高速加工机床、大型龙门数控加工中心、先进的大型测量和调试设备及多轴数控激光切割机等，使国内企业生产汽车覆盖件模具的水平和能力大大提高，甚至有部分企业已经达到世界先进同步水平。
在数控加工方面，以一汽模具公司为例，目前针对汽车模具的先进加工装备大部分是从国外引进的。如从意大利RAMBAUDI、JOBS公司引进的两台龙门式高速五轴联动加工中心，工作台面达到2500mm*5000mm，最高主轴转速达到20 500转，配备强力铣、高速铣可快换主轴头；从新日本工机引进的十余台大型SNK数控铣加工集群，全部配有刀库，根据功能分布配备高速铣头、强力铣头、万能摆角铣头、30°摆角铣头、90°侧轴铣头等，可通过加工程序控制实现自动换头、自动换刀等功能，部分模具已完全实现无人值守的全自动数控加工。对于大型模具，目前无论是模具三维型面，还是模具结构台面，甚至是钻孔攻丝，全部采用程序化数控加工。同时配备十余台小型数控加工中心，主要用于小型零部件的加工。这些先进数控加工设备在功能应用及加工效率方面还有较大的提升空间：
1.先进数控设备高级功能的开发应用
我们拥有五轴联动数控设备已有十余年，但很少真正采用五轴联动方式进行数控加工。一方面是可用五轴联动数控加工的模具工件比较少；再者由于模具单件生产的特点，五轴联动对于加工安全方面要求很高，五轴编程相对困难；更主要是五轴联动编程加工经验少，缺少熟练进行五轴联动编程的技术人员。国外很多先进模具公司采用平底刀五轴联动加工诸如顶盖类模具，数控精加工效率可提升数倍以上；全铝CUBBING检具大量采用五轴联动的加工方式，确保零件精度等。对应高速加工开发的如NURBS加工方式，虽然机床有相应功能，却因缺乏相应的后置处理编程手段，几乎从来都没有应用过。
2.多品种数控控制系统同时存在，影响加工效率
我们应用数控加工技术已历时20余年，这些数控机床也是多批次采购形成目前规模。其数控核心控制系统也多种多样。就像我们公司就同时存在FANUC、FIDIA、西门子等控制系统，即便是相同的如FANUC系统也存在多版本的差异。这样一方面增大了加工管理的难度，影响编程加工效率，同时由于代码不统一，影响加工质量。例如数控中经常使用的圆弧插补、固定循环等指令各种控制系统的代码相差甚远，很多厂家的应对措施要么是同一程序输出多个版本后置，要么就是完全取消圆弧插补等指令，采用直线插补替代，这就严重影响了加工效率及加工质量。
在检测设备配置方面也是种类繁多，我们拥有多台大型龙门三座标测量机（COORD3)、挪威产迈卓诺激光笔、便携式关节臂测量机、ATOS白光扫描仪等设备，这些设备在检测模具、冲压零件不同的制造阶段甚至不同的部位都各有特点。如龙门三座标适合检测有高精度要求的孔、面等特征，白光扫描仪适合检测三维型面，激光笔适合夹具类调整、检测同时进行的工件，这些设备的使用往往需要结合互补。需要注意的是，由于大型冲压模具自重就有近20吨，选择三坐标测量机时千万注意工作台的刚性，尤其是尽量避免采用可移动工作台的形式。
“工欲善其事，必先利其器”。总之，基于大型汽车模具精密、复杂、单件生产的特点，制造此类模具势必大量采用先进的加工、测量设备。引进这些设备的同时必须同时促进系列制造工艺、制造流程等方面的改变与升级。通过优化加工工艺路线，针对影响模具加工效率、加工质量等方面的诸多问题进行深入研究，不断提升我们的模具制造水平。
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如果您有机床行业、企业相关新闻稿件发表，或进行资讯合作，欢迎联系本网编辑部， 邮箱：skjcsc@vip.sina.com
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