机械模具曲面加工精度的影响因素分析

摘要：为确保机械模具曲面加工精度，在明确机械模具曲面加工工艺流程的基础上，分析其加工精度的影响因素，包括5点主要影响因素，分别为：编程加权相似度、加工工序、刀具选择、原点位置以及对刀值设置，一旦上述因素存在不合理现象或是偏差，必然会影响机械模具曲面加工的精度。

关键词：机械模具;曲面加工;加权相似度

中图分类号：TG7                                          文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）09-0111-02

0  引言

由于机械模具曲面的设计较为复杂，机械模具曲面加工相比于普通模具加工具有更高的难度系数，在加工过程中会受到诸多因素的影响，为保证其曲面加工精度，本文提出机械模具曲面加工精度的影响因素分析，具体内容如下。

1  机械模具曲面加工工艺流程

在分析机械模具曲面加工精度的影响因素前，必须明确机械模具曲面加工工艺流程。其加工工艺具体流程，如图1所示。

结合图1所示机械模具曲面加工工艺。在此基础上，分析影响其精度的具体因素，如下文所述。

2  机械模具曲面加工精度的影响因素分析

在明确机械模具曲面加工工艺流程后，分析机械模具曲面加工的组成部分，具体内容，如图2所示。

结合图2所示，下文将针对电气部分以及机械部分中能够影响其曲面加工精度的因素展开详细分析，具体内容如下。

2.1 编程加权相似度

在机械模具曲面加工过程中，对其精度的控制主要是通过数控编程加以实现，在编程时其程序的加权相似度是影响机械模具曲面加工精度最为关键的因素[1]。在此次影响分析过程中，本文通过init/deef.c程序控制其编程加权相似度的指标变化，进而分析不同编程加权相似度下机械模具曲面加工的精度变化情况，并将其变化情况绘制为曲线图，表明其波动状态。根据其波动状态，在执行加工编程调用指令时，基于宏程序的一种圆台曲面编程自动把serd下一条指令压入栈中。尤其针对编程语言较短的程序进行调用，可以通过曲面编程的内联汇编语句加以实现。在此过程中，一旦出现其内联汇编语句加权相似度低的现象，加工精度也会随着降低。而随着内联汇编语句加权相似度的提高，其加工精度也会随着提高。在实际操作过程中，不难发现编程的调用自由度很高，因此，能够调控机械模具曲面加工精度。

2.2 加工工序

加工工序也是影响机械模具曲面加工精度中十分重要的指标，在实际加工过程中，选择由简到难的方式或是由难到简的加工顺序不同，会对其曲面加工精度造成一定的影响[2]。加工工序一旦选择不合理，必然会对其加工精度产生不利影响。加工工序标准，如表1所示。

结合表1所示，为加工工序标准。由此可见，每一步机械模具曲面加工工序的先后都是具有一定意义的，一旦随意更改，必须会影响其加工精度。比如，在加工过程中，必须通过拟定加工工序卡片，进而加工模具。但在实际加工过程中，此工序一经更改，必然会导致模具的精度降低，致使其机械模具曲面加工精度也必然会受到影响，产生误差。

2.3 刀具选择

在机械模具曲面加工过程中，除上述相关因素外，针对加工设备选择方面最关键的影响指标即为加工时，选择刀具的尺寸[3]。考虑到机械模具曲面加工必然会用到数控编程，因此其加工状态属于人机交互状态，这就要求机械模具曲面加工所用到的刀具尺寸必须与机械模具曲面达到高度吻合。只有此种情况下，才能够保证机械模具曲面加工精度，一旦这一点在加工过程中无法达标，必然会出现误差，无法保证其加工精度。本文针对刀具选择对加工精度的影响分析指标选取为刀具的耐用程度，设其计算表达式为K，如下式所示。

在公式（1）中，t指的是刀具尺寸与加工零件尺寸的契合度;v指的是加工切削速度;l指的是机械模具曲面加工频率;x指的是机械模具曲面加工时长;d指的是机械模具曲面加工速度。通过公式（1），得出刀具耐用程度。通过上述计算可知，刀具的选择必然会影响机械模具曲面加工精度。

2.4 原点位置

为了满足机械模具曲面加工的精度需求，应在进行加工行为的过程中，选定合理的原点加工位置。在此过程中，可通过对机械设备曲面圆心的定位，进行坐标系原点坐标的定位，并通过设定规范化的圆心位置，提高机械模具曲面加工的精度。常规加工行为下，当加工的原点位置选择存在偏差，便会使加工中使用的刀具在执行某种加工行为中失去中心定位基准，甚至会在某种程度上偏离加工需求行为，从而导致完成加工的成果在脱模阶段产生精度误差。通过合理化设定原点位置的方式，提升机械模具曲面加工的精度，属于加工关键行为，此行为中涉及的相关影响因素包括：机械模具曲面规划函数、机械模具曲面加工選定的驱动实施点、曲面内径误差、曲面外径误差等。为了进一步掌握或定位原点误差，可采用计算加工模具行为步长的方式。并且，应当明确一旦原点位置偏离计算位置后，曲面内径误差、曲面外径误差均将受到影响，为了解决由于原点位置错误造成的加工精度影响，应结合加工过程中涉及的相关数据变化量，对机械模具曲面加工行为、步骤等进行逐步优化，直到满足不同目标的精度需求。并在此基础上，对定位目标数据，进行多次迭代，结合迭代行为的发生，定位加工流程中的最佳工艺参数，以此满足加工中的精度需求。

2.5 对刀值设置

在完成上述相关影响因素的分析后，本章提出对刀值对加工精度的影响，在实施加工行为的过程中，需要对曲面安装定位夹，并在加工操作端，输入标准的对刀值。并将施工的精度定位在对刀值加工器件上，使两者保持一定程度的一致。但在实际实施加工行为的过程中，一旦出现对刀值设置错误的现象问题，不仅会影响到加工成果的精度，也会影响到成果的脱膜处理行为。因此，要解决此方面的问题，还需要从对刀值设置层面入手，在加工过程中，对刀值的设定进行参数优化。并明确影响对刀值设置的多种外界影响因素，结合相关研究成果，影响对刀值设置的因素包括：对刀在加工中执行切削行为的效率、切削齿轮在一个运转周期的移动量等。在进行实际加工过程中，操作者往往仅能注意到加工行为的实施效率及最终导出成果的质量，却在某种程度上忽视了对对刀值的设置，但此种认知在实际加工行为中是十分错误的，因此，应在后期的加工中，尝试对影响对刀值设置的多项参数进行优化，以此解决加工中出现的精度问题。

综上分析可知，机械模具曲面加工精度的主要影响因素均为错误操作导致，因此，在实际加工时需要能够结合加工具体参数，减少其加工过程中误差产生原因，从而确保机械模具曲面加工精度。

3  结束语

本文通过分析机械模具曲面加工精度的影响因素，证明了此次分析在实际应用中的适用性，以此为依据，证明此次分析的必要性。因此，有理由相信通过本文分析，能够解决传统机械模具曲面加工精度的影响因素分析不明的问题。但本文同样存在不足之处，主要表现为未设计实例分析，通过具体的机械模具曲面加工案例，提出提高机械模具曲面加工精度的具体措施，进一步提高本文研究深度。这一点，在未来针对此方面的研究中可以加以补足。与此同时，还需要对机械模具曲面加工工艺的优化设计提出深入研究，以此为提高机械模具曲面加工质量提供建议。

参考文献：

[1]梅益，陈丽娅，杨幸雨，等.模具型腔Bezier曲面精加工刀具直径自动获取方法研究[J].组合机床与自动化加工技术，2019，001（003）：126-130.

[2]林翔.内燃机零部件结构设计及应用[J].内燃机与配件，2020，321（21）：26-27.

[3]陶鹏，王旭.BIM技术在EPC项目建设中的应用[J].工程与建设，2019，033（006）：907-909.

[4]张冬冬.机械模具制造中数控加工技术的有效性应用分析[J].内燃机与配件，2021（03）：92-93.

[5]张仕靖.机械模具加工精度控制技术研究[J].内燃机与配件，2021（2）：86-87.

[6]曾玉.现代学徒制在中职机械模具类专业的应用[J].中国设备工程，2021（2）：232-233.

[7]李辉.冲压模具在机械精加工中的应用分析[J].技术与市场，2021，28（2）：147，149.

[8]刘燕萍.冲压模具在机械零件精密加工中的使用研究[J].科技创新与应用，2021（8）：170-172.

[9]杜晓宇.机械模具数控加工制造技术及应用[J].湖北农机化，2020（1）：77.

[10]许树伟.在机械零件精加工中现代冲压模具的应用[J].汽车博览，2020（2）：24.

[11]傅赛春.中职模具专业现代学徒制精细化管理的研究[D].浙江：浙江工业大学，2017.

[12]吴治明.探究机械模具加工精度控制[J].大众标准化，2020（21）：62-63.

[13]屈彩虹.数控加工技术在机械模具制造中的运用探讨[J].中国设备工程，2020（20）：179-181.

[14]郭婷.机械模具加工精度控制技術研究[J].现代盐化工，2020，47（05）：101-102.

[15]金涛.微探数控加工技术在机械模具制造中的应用[J].中国设备工程，2020（19）：164-166.

作者简介：王艳（1983-），女，山东青岛人，本科，青岛工程职业学院，讲师，研究方向为模具设计与制造。