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武漢漢深高精科技有限公司是集產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具制造、塑料制品、機(jī)械零件加工等設(shè)計(jì)與制造及生產(chǎn)加工，擁有一批高素質(zhì)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員，集科研、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)于一體的高科技企業(yè)，本公司以追求質(zhì)量、誠信經(jīng)營(yíng)、開拓進(jìn)取、服務(wù)客戶為宗旨。

2、五軸加工中心在汽車模具加工中的應(yīng)用

目前設(shè)計(jì)汽車零件主要使用的是CAD 系統(tǒng)，并通過逆向工程以及各種試驗(yàn)完成零件的設(shè)計(jì)，加工模具的復(fù)雜表面使用的是CAM 軟件，但是，怎樣才能夠確保設(shè)計(jì)與加工時(shí)的精度呢？這就要靠數(shù)控加工了，下文對(duì)五軸加工中心在模具加工中的應(yīng)用同汽車模具質(zhì)量的之間的關(guān)系進(jìn)行了一些簡(jiǎn)單的分析。

模具是一種比較特殊的產(chǎn)品。嚴(yán)格的說，它應(yīng)隸屬于工裝、夾具之類。雖說制造業(yè)中如汽車、船泊、機(jī)床等等都有其制造標(biāo)準(zhǔn)，但也作為工裝類的模具，卻沒有統(tǒng)一的制造標(biāo)準(zhǔn)。

目前，模架及頂針、推管、水嘴等模具零、配件雖然已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，可供我們選擇使用，但對(duì)模具零件如何給定一個(gè)合理的、正確的尺寸則是一個(gè)比較難以解決的問題。

這是因?yàn)槟＞呤且环N比較特殊性質(zhì)的產(chǎn)品所決定了的。模具零件幾何形狀千姿百態(tài)，尺寸也不盡一致，同時(shí)模具零件的尺寸受制約的因素也很多，假設(shè)我們要生產(chǎn)一個(gè)同一尺寸的產(chǎn)品，由于使用了不同的成型材料，不同的進(jìn)料方式、澆口的位置，甚至澆口的大小都會(huì)導(dǎo)致模具零件的尺寸不一樣。出于上述原因，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，如何給定一個(gè)合理的模具零件的尺寸，是一個(gè)重要的問題。

我們?cè)趯?duì)很多注塑件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，有些設(shè)計(jì)人員或者是模具的制作、生產(chǎn)人員給定的模具零件尺寸極不合理，甚至說是十分錯(cuò)誤的;對(duì)公差的給定其概念也十分模糊;導(dǎo)致了產(chǎn)品的尺寸出現(xiàn)了問題，從而使模具返修，試模(送樣)、檢測(cè)等工作重復(fù)進(jìn)行，造成了很大的浪費(fèi)。

在我國(guó)機(jī)械制造業(yè)中，除紡織機(jī)械外，基本上采用的都是基孔制。這是因?yàn)榭椎募庸は鄬?duì)來說要難于軸，所以以孔為基準(zhǔn)，用軸來匹配是比較符合實(shí)際的;同時(shí)也可以減小工作(加工)量，降低生產(chǎn)成本。所以，在已頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，在一定的尺寸范圍內(nèi)給出了孔和軸配合公差的尺寸。但我們發(fā)現(xiàn)：在模具零件制造時(shí)，很難實(shí)施和得以應(yīng)用，也就是說，我們?cè)谥谱饕粋€(gè)模具零件時(shí)，無法按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所制定的孔和軸配合公差尺寸給定模具零件尺寸和公差。

假設(shè)我們要制作一個(gè)尺寸為200mm×200mm×85mm這樣一個(gè)鑲塊。原則上，這樣一個(gè)鑲塊應(yīng)視作為軸，參照現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)我們選取了G6的配合，其公差值為-0.015，那么，這個(gè)鑲塊的上限尺寸為：200mm×200mm×85mm，下限為：199.985mm×199.985mm×84.985mm。假如我們做到了以上所要求的尺寸，即：199.985mm×199.985mm×84.988mm，按照標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)零件是合格的。而與其相匹配的孔我們?nèi)6的公差，其公差值為+0.044，則這個(gè)孔的上限為：200.044mm×200.044mm×85.034mm，下限為：200mm×200mm×85mm。如果我們將這個(gè)孔的尺寸做到它的上限200.044mm×200.044mm×85.034mm，按照選定的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)尺寸也是合格的。

現(xiàn)在我們先不去考慮它的幾何形狀是否符合要求，但我們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)“軸”的尺寸在下限時(shí)，“孔”的尺寸在上限時(shí)，以上二個(gè)幾何體之間存在著0.059的間隙(其平均值為單邊0.03)。假設(shè)我們使用的成型材料為PP，而PP料的溢邊值是0.02，那么這個(gè)間隙就可能會(huì)產(chǎn)生“飛邊”，從而滿足不了要求。何況受到各種困素的影響，而這個(gè)理論上的單邊0.03的間隙在實(shí)際上是無法均衡取得的，這就使得我們?cè)趯?shí)際操作上帶來一系列問題。首先，我們?nèi)绾谓o定名義尺寸。如果我們給這個(gè)鑲塊和與其配合的孔都給定為200×200×85，模具加工公司，這就是我們通常所說的“零配零”，但我們都知道，實(shí)際上這是很難做到的，即使做到了也不一定能適用，這是因?yàn)榱悴考嗣x尺寸的準(zhǔn)確外，還有一個(gè)幾何形狀的問題。

我們通?？吹降牧慵D或者是3D造型所提供的數(shù)據(jù)，多數(shù)是“零配零”的尺寸，實(shí)際上這是不正確、不合理的。

我們都知道，采用不同的加工手段和采用不同類型加工機(jī)床，其結(jié)果是不一樣的。這個(gè)鑲塊和與其配合的孔可以用CNC、EDM或線切割、普通銑床等加工機(jī)床來完成，而不同類型、不同加工手段和不同類型的加工機(jī)床會(huì)產(chǎn)生不同等級(jí)的表面粗糙度，所以必須根據(jù)不同類型加工機(jī)床和不同的加工手段來考慮加工后應(yīng)預(yù)留精細(xì)加工的余量，而這個(gè)余留量是很難確定的。不同類型加工機(jī)床、加工工藝、操機(jī)人員的技術(shù)能力，甚至工件的裝、夾是否正確、合理都會(huì)對(duì)尺寸產(chǎn)生很大的影響，這些問題要想在給定名義尺寸時(shí)都考慮得十分周到是非常困難的，何況在我們很多模具制造企業(yè)沒有工藝部門來制訂加工工藝，設(shè)計(jì)部門或設(shè)計(jì)人員無法確定到底用哪種設(shè)備來加工這個(gè)零部件，所以，我們通常都采用加大余留量的辦法來解決它，這實(shí)際上是一個(gè)無可奈何之舉;但是，這個(gè)無可奈何之舉也給后續(xù)加工帶來了很大的工作量。我們可以看到，鉗工經(jīng)常使用電磨頭、角向砂輪、銼刀等手動(dòng)工具在修正尺寸，這樣做的效果是顯而易見的，而這種不規(guī)范的加工手段既增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，又消耗了工作時(shí)間，而效果卻十分的差。

綜觀寧海地區(qū)的模具，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面是做得比較好的，但是在表面、外觀上有一部份產(chǎn)品確實(shí)令人不敢恭維，有的制品用“慘不忍睹”來形容也絲毫不為過，而造成這種不良現(xiàn)象的一個(gè)重要原因，也是與設(shè)計(jì)給定的名義尺寸時(shí)不能正確、合理的給定配合尺寸、公差有著很大的關(guān)系。

講到這里，有的人可能會(huì)說，這是由于我們的加工機(jī)的精度、檔次不高所造成的。但我想，這雖是一個(gè)重要的方面，但也不盡然。即使我們的某些零部件尺寸精度達(dá)到了納米級(jí)，它還會(huì)與其相配合的零、部件存在著裝配關(guān)系。如果我們給不了一個(gè)正確、合理的配合尺寸，問題照樣會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)槲铱吹接械哪＞咧圃炱髽I(yè)所擁有的加工設(shè)備其精度可以控制到0.01-0.02之間，從理論上說是可以滿足一般產(chǎn)品的要求了。但光是一個(gè)零部件的尺寸達(dá)到了要求，而在裝配關(guān)系上沒有得到合理的處置，而是需要用人工修磨的手段來達(dá)到裝配要求，同樣得不到良好的效果。

所以，有的模具制造企業(yè)盡管擁有高精度的加工設(shè)備，但在進(jìn)行模具組裝時(shí)，仍有人在從事人工修磨的工作。所以說，單憑某個(gè)零件尺寸精度達(dá)到了要求，還不能完全滿足整個(gè)模具的功能和產(chǎn)品的要求。

另外還有一個(gè)問題就是，如何去判定一個(gè)零部件的尺寸是否能滿足使用要求?

一般的模具制造企業(yè)都配置了檢測(cè)設(shè)備，如三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，它可以檢測(cè)到小數(shù)點(diǎn)后的三位值，它可以檢測(cè)出一個(gè)零部件的尺寸，但很少有人能判定一個(gè)零部件的尺寸是否能符合和滿足使用要求，這是一個(gè)普遍存在的問題。

由于上述問題的存在，也給我們的設(shè)計(jì)人員提出了一個(gè)嚴(yán)峻的問題，就是：如何給模具零件一個(gè)合適的尺寸?這就對(duì)模具的設(shè)計(jì)人員和制造者提出了一個(gè)非常高的要求。

以上面所列的鑲塊為例。這個(gè)鑲塊我們采用線切割來成型，其中高度20mm為栽入部分，斜度取為1°，其余部分為成型面，脫模斜度取1°30′，產(chǎn)品要求表面粗糙度在Ra3.2以上，成型材料為PP。根據(jù)要求，達(dá)到Ra3.2以上的表面粗糙度，手工拋光時(shí)用到800#水砂就基本可以滿足，現(xiàn)根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，用線切割成型的零件表面的粗糙度一般在Ra12.5左右，要想達(dá)到Ra3.2以上的表面粗糙度，零件表面單面應(yīng)留出0.06-0.08的(拋光)加工余量。同時(shí)，這個(gè)鑲塊在模具上為軸，而在制品上則為孔，我們?nèi)B/T1804-2000中線性尺寸的極限偏差數(shù)值中m級(jí)所制定的值200mm+0.50mm=200.50mm，65mm+0.30mm=65.30mm。在此，我們?nèi)∈湛s率0.16%，則這個(gè)鑲塊的尺寸為200.82mm×200.82mm×65.31mm，再加上拋光所需的單邊0.08mm的加工余量，鑲塊的尺寸應(yīng)為200.90mm×200.90mm×65.39mm。同時(shí)，我們還要考慮到分子流向所產(chǎn)生的尺寸變異，200.90mm×200.90mm這個(gè)尺寸未必是合理的。當(dāng)然，對(duì)一般要求的產(chǎn)品而言，問題還不算太大，但對(duì)精度要求很高的產(chǎn)品而言，可能就會(huì)滿足不了要求。

模具零件實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化，是很多模具制造企業(yè)在追求的一個(gè)目標(biāo)。但上述問題的存在又是一個(gè)非常突出的而又普遍存在的問題，要實(shí)行模具零件標(biāo)準(zhǔn)化，這是一個(gè)必須解決的問題

武漢漢深高精科技有限公司是集產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具制造、塑料制品、機(jī)械零件加工等設(shè)計(jì)與制造及生產(chǎn)加工，擁有一批高素質(zhì)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員，集科研、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)于一體的高科技企業(yè)，本公司以追求質(zhì)量、誠信經(jīng)營(yíng)、開拓進(jìn)取、服務(wù)客戶為宗旨。

不同類型加工機(jī)床、加工工藝、操機(jī)人員的技術(shù)能力，甚至工件的裝、夾是否正確、合理都會(huì)對(duì)尺寸產(chǎn)生很大的影響，這些問題要想在給定名義尺寸時(shí)都考慮得十分周到是非常困難的，何況在我們很多模具制造企業(yè)沒有工藝部門來制訂加工工藝，設(shè)計(jì)部門或設(shè)計(jì)人員無法確定到底用哪種設(shè)備來加工這個(gè)零部件，所以，我們通常都采用加大余留量的辦法來解決它，這實(shí)際上是一個(gè)無可奈何之舉;但是，這個(gè)無可奈何之舉也給后續(xù)加工帶來了很大的工作量。

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