先進(jìn)的加工技術(shù)與裝備是提高生產(chǎn)率和保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。在先進(jìn)的汽車模具企業(yè)中配有雙工作臺的數(shù)控機(jī)床、自動換刀裝置(ATC)、自動加工的光電控制系統(tǒng)、工件在線測量系統(tǒng)等已不鮮見。數(shù)控加工已由單純的型面加工發(fā)展到型面和結(jié)構(gòu)面的全面加工，由中低速加工發(fā)展到高速加工，加工自動化技術(shù)發(fā)展十分迅速。

　　模具的型芯和型腔往往具有各種自由曲面，非常適合在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工。數(shù)控加工的工藝與普通加工工藝有較大區(qū)別。本文結(jié)合兒童產(chǎn)品裝飾物的模具型芯的數(shù)控加工工藝技術(shù)。

　　在世界上規(guī)模最大的汽車模具制造廠商COMAU公司的覆蓋件模具車間，有一條由6臺數(shù)控機(jī)床組成的加工模具的生產(chǎn)線。模具的粗加工、半粗加工和精加工在不同的機(jī)床上完成。機(jī)床之間的工件轉(zhuǎn)運和傳遞系統(tǒng)，將上一工序完成后的工件轉(zhuǎn)運至下一臺機(jī)床，并將其定位。類似的模具自動化加工生產(chǎn)線在日本豐田公司、德國大眾和奧迪公司的模具加工車間都可以看到。

　　目前，已在模具生產(chǎn)中已經(jīng)應(yīng)用的加工自動化方式大體上可分為三種，即由多臺可互換工作臺數(shù)控機(jī)床組成的生產(chǎn)線、柔性加工生產(chǎn)線和一體化加工中心。第一種生產(chǎn)線包括了底面加工、粗銑、精銑等多臺機(jī)床，工件換機(jī)床時不必重新裝卡找正。由于機(jī)床為多工作臺式，工件不需要重新裝卡，因而加工效率很高。帶立體倉庫的柔性加工生產(chǎn)線，控制方法先進(jìn)，適用面廣，不足之處是控制程序編制和準(zhǔn)備工作耗時較多。一體化加工中心是一種粗精加工一體化的五面加工中心，其優(yōu)點是除底面加工之外，一次裝卡可實現(xiàn)全部加工面的高速、高精度加工，生產(chǎn)效率非常高，是模具自動化加工技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。

　　數(shù)控加工工藝是指采用數(shù)控機(jī)床加工零件時，所運用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個數(shù)控加工工藝過程。由于數(shù)控加工具有加工效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、對工人技術(shù)要求相對較低、一次裝夾可以完成復(fù)雜曲面的加工等特點，所以，數(shù)控加工在模具制造行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，地位也越來越重要。數(shù)控工藝設(shè)計的好壞將直接影響數(shù)控加工尺寸的尺寸精度和表面質(zhì)量、加工時間的長短、材料和人工的耗費，甚至直接影響加工的安全性。下面通過實例對典型模具成型零件的數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行分析。

　　一、產(chǎn)品分析

　　本文舉例的產(chǎn)品為一款兒童產(chǎn)品的裝飾物，材料為ABS。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較簡單，表面平整，側(cè)面有半圓孔，頂部有多個圓孔。由于該產(chǎn)品是裝飾品，不屬于精密的結(jié)構(gòu)件，故產(chǎn)品的外觀質(zhì)量要求較高，尺寸公差要求不嚴(yán)格。

　　二、成型零件結(jié)構(gòu)與分析

　　在獲得產(chǎn)品的實體造型或者工程圖后，其模具可以使用Pro/ENGINEER、NX或者M(jìn)asterCAM中的CAD功能進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計出來的模具型芯如圖2所示。

　　該模具型芯具有以下特點：

　　(1)型芯毛坯尺寸為200×170×65mm，加工后尺寸為160.8×126.6×35.8mm，材料為S136鋼。

　　(2)型芯膠位高度為35.8mm，橢圓面與三角形面相交的位置圓角偏小，只有R1mm。這些位置用銑刀直接加工的話難度較大，可以利用放電加工達(dá)到要求。

　　由于產(chǎn)品的尺寸公差要求不高，所以可以對該型芯直接使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行精加工。

　　三、工藝分析

　　數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)的加工工藝是有一定區(qū)別的。由于數(shù)控機(jī)床大多都不具備工藝處理能力，加工過程的每一細(xì)節(jié)都必須預(yù)先確定，加工按照編好的程序自動完成，因此, 必須在編程前對加工工藝做詳細(xì)的分析，并設(shè)計好相應(yīng)的加工工序。

　　1.工藝基準(zhǔn)選擇

　　數(shù)控加工多采用工序集中原則進(jìn)行加工，因此，在選擇工藝基準(zhǔn)時，應(yīng)盡可能選擇合適的基準(zhǔn)要素，減少裝夾次數(shù)，提高加工效率和加工精度;同時，選擇定位基準(zhǔn)時，需參照圖紙的要求，使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，減少因基準(zhǔn)不重合帶來的誤差。

　　本例中，工件毛坯是經(jīng)過磨削加工的長方體坯料，平行度、垂直度和尺寸精度都已得到保證，因此，可以選用長寬兩方向相對面作為水平方向(XY方向)的基準(zhǔn);選用底面作為高度方向(Z方向)的基準(zhǔn)。同時在機(jī)床上找一對刀基準(zhǔn)，以保證換刀后仍然可以準(zhǔn)確地找到編程的高度基準(zhǔn)，即工件坐標(biāo)系的Z0點。這些基準(zhǔn)面在數(shù)控加工過程中不再加工，作為加工基準(zhǔn)可以保證基準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和前后的統(tǒng)一性。