現(xiàn)在汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，各大廠商競爭異常激烈，汽車消費(fèi)市場早已進(jìn)入買方市場。那么，各大廠商就必須在短時(shí)間內(nèi)低成本地生產(chǎn)出消費(fèi)者所喜愛的各種汽車，才能搶占市場，贏取利潤。在汽車生產(chǎn)周期中當(dāng)屬模具的開發(fā)周期最長，所以縮短模具開發(fā)周期成為新車型搶占市場的重中之重。
汽車覆蓋件沖壓模具的主要制作環(huán)節(jié)是：沖壓工藝制作→模具設(shè)計(jì)→實(shí)型制作與模具鑄造→數(shù)控編程與加工→模具裝配與調(diào)試。本文重點(diǎn)介紹數(shù)控編程與加工環(huán)節(jié)如何提高效率，以及對一些相關(guān)聯(lián)加工效率的環(huán)節(jié)作簡要探討。
型面數(shù)控加工主要分為粗加工、半精和精加工、清角加工三大步驟，通過合理的工藝方法和先進(jìn)設(shè)備可以大幅提高加工效率。
１．部分工件采用牛鼻刀開粗可大幅提高加工效率
下面以某車型翼子板拉延模凹模為例（見圖１），編程軟件為ＰＯＷＥＲＭＩＬＬ，材質(zhì)為鉬鉻鑄鐵，總余量為１２ｍｍ，比較一下兩種不同開粗方法的加工效率。
第一種方法采用Ф４０ｍｍ球刀分兩次最佳等高粗加工（見表１、圖２）。
第二種方法用Ф６３ｍｍ刀尖、Ｒ６ｍｍ的牛鼻刀一次粗加工，再用Ф４０ｍｍ球刀二次粗加工（見表２、圖３）。
通過以上比較看出，此工件利用牛鼻刀粗加工節(jié)省加工時(shí)間５ｈ１２ｍｉｎ１８ｓ－３ｈ３６ｍｉｎ４０ｓ＝１ｈ３５ｍｉｎ３８ｓ。僅僅一個(gè)凹模的粗加工效率就提高３０．６％。
下面針對兩種刀具開粗加工的優(yōu)缺點(diǎn)做簡要對比（見表３）。
從以上例子和表格內(nèi)容綜合考慮，有些工件很適合使用牛鼻刀進(jìn)行粗加工，效率提升很明顯，而且切削負(fù)載小有利于節(jié)省機(jī)床，實(shí)現(xiàn)粗加工的自動(dòng)化，所以我們要根據(jù)實(shí)際情況選用牛鼻刀層切粗加工，以便實(shí)現(xiàn)粗加工效率的提高。
牛鼻刀層切粗加工的難點(diǎn)是如何獲取準(zhǔn)確的毛坯幾何尺寸，這是需要投入資金的，一般的中小企業(yè)是需要慎重考慮的，或者做不到的，或許管理者也沒有這樣的意識(shí)。
可以從制造工藝考慮解決毛坯問題，但有時(shí)需要犧牲一點(diǎn)數(shù)控時(shí)間，但總的還是比傳統(tǒng)的加工效率高。
通過Ａｔｏｓ掃描獲取準(zhǔn)確毛坯幾何尺寸作為粗加工的參考是一種不錯(cuò)的方法，如圖４所示。Ａｔｏｓ掃描后的文件可以轉(zhuǎn)化為ＳＴＬ文件，有些ＣＡＭ軟件（例如Ｐｏｗｅｒｍｉｌ）支持直接對ＳＴＬ數(shù)據(jù)格式數(shù)模的參考，甚至可以對其直接當(dāng)作加工數(shù)模，這樣我們就可以獲取準(zhǔn)確的毛坯幾何尺寸，從而可以保證高速層切加工的安全性，去除無用的空走刀。
能夠保證毛坯的準(zhǔn)確性，剩下最重要的就是要選擇合理的刀具和相應(yīng)的切削參數(shù)，這與加工材料和機(jī)床特性有關(guān)系，所以要根據(jù)廠家的具體情況具體分析。選擇出金屬去除率最大的刀具和相應(yīng)的切削參數(shù)，保證加工效率的最優(yōu)化。
如圖５所示，在編程上也有很多細(xì)節(jié)參數(shù)需要注意，例如下刀距離盡量給小些，減少慢速下刀帶來的浪費(fèi)；保證刀具軌跡流暢和安全的前提下，切入切出盡量短，減少過長的切入切出帶來的浪費(fèi)；無用的抬刀盡量少，減少空走刀的浪費(fèi)等。
２．采用高速精加工設(shè)備提高效率
專業(yè)模具廠配有高速加工設(shè)備專門做精加工，有些設(shè)備還專門配有高速加工銑頭，轉(zhuǎn)速都在１００００ｒ／ｍｉｎ以上，有的機(jī)床采用中空冷卻的絲杠和很好的潤滑方式，長時(shí)間加工的進(jìn)給速度也可以達(dá)到１００００ｍｍ／ｍｉｎ，甚至更高，所以充分利用這些設(shè)備的高速精加工特性是提高精加工效率的有效途徑。
當(dāng)然設(shè)備的優(yōu)勢要靠好的程序去體現(xiàn)，編程的時(shí)候要安排好加工工藝，選擇合適的加工策略，編制流暢的、適合高速加工的刀軌，以充分體現(xiàn)設(shè)備的高速加工優(yōu)勢。
３．采用效率更高的清角方法
分層清角是提高粗清角和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的有效途徑，該方法可以自動(dòng)識(shí)別殘留區(qū)域，對殘留根部進(jìn)行分層去除余量，切削量均勻，所以可以實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給，提高效率，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并且有利于提高刀具使用壽命（見圖６、圖７）。
不僅僅是編程方法和先進(jìn)加工設(shè)備的使用，工藝設(shè)計(jì)方面和很多細(xì)節(jié)，對加工效率都有不同程度的影響，我們注意這些方面的改善，對覆蓋件模具加工效率的提高大有幫助。
４．合理的長短刀具分開加工
在滿足表面加工質(zhì)量要求的前提下，盡量長短刀具分開加工，以提高加工效率和表面質(zhì)量。現(xiàn)在的大型軟件一般都具有精確的刀柄和夾持碰撞檢查功能，或具有機(jī)床碰撞仿真檢查功能，這就幫助我們可以在保證安全的前提下，把刀具的長度降到最短，以保持刀具的剛性，從而保證了加工效率和表面質(zhì)量。
５．細(xì)心的編制每一個(gè)加工程序
編程多花１ｈ，數(shù)控節(jié)約１０ｍｉｎ，成本上考慮是劃算的，而且對于有計(jì)劃地統(tǒng)一安排生產(chǎn)來說，這不是浪費(fèi)時(shí)間，而是實(shí)實(shí)在在地縮短生產(chǎn)周期。假如每個(gè)程序數(shù)控加工節(jié)約１ｍｉｎ，一個(gè)工件加工下來，不止２０、３０個(gè)程序，那么可以想象，一個(gè)整車的模具就因?yàn)榫幊套屑?xì)了一點(diǎn)，會(huì)提高多少效率。所以作為編程工程師來講，要有高度的責(zé)任心和細(xì)心，處理好每一個(gè)程序，如程序順逆銑處理，手動(dòng)排好刀路等。
６．減少裝刀、換刀等輔助時(shí)間
通過刀具信息的精確指示實(shí)現(xiàn)刀具的提前配送，或者根據(jù)已經(jīng)配備在機(jī)床刀具庫中的刀具編程，減少因刀具裝夾和更換刀具所造成的時(shí)間浪費(fèi)，表４中刀號(hào)、刀具類型、刀柄名稱及伸出長度等全部自動(dòng)生成，一目了然。
（１）根據(jù)各類模具不同工序的要求合理選擇加工參數(shù)，避免造成"質(zhì)量過剩"的加工汽車覆蓋件分為Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ各種類型，每一類工件又是由不同工序的模具完成的，這些模具由于種類不同、工序不同，所以加工要求也就不同。例如Ａ類覆蓋件的拉延模對加工精度和表面質(zhì)量要求都很嚴(yán)格，我們就要選擇合理的轉(zhuǎn)速進(jìn)給和步距保證表面加工質(zhì)量，同時(shí)我們要安排好加工工藝，保證不在重要外露面留下任何接刀痕跡。而修邊模具尤其是上模對輪廓要求精度很高，而型面就不做細(xì)致要求，所以型面粗略加工即可。因此，我們要根據(jù)具體情況做出最經(jīng)濟(jì)的加工，以提高加工效率。
（２）合理的讓空處理，減少加工范圍，從而節(jié)省加工時(shí)間在不影響模具使用強(qiáng)度和工作性能的前提下盡量在設(shè)計(jì)階段就做好讓空處理，空開鑄造（如圖８所示），從而省去這部分的數(shù)控加工；其次，在粗加工時(shí)做好讓空處理（如圖９所示），只保留修邊刃口附近合理的壓料范圍，周圍讓空２ｍｍ，粗加工即可省去占用工時(shí)的精加工，從而提高加工效率。
（３）不遺余力提高沖壓工藝技術(shù)水平，減少因?yàn)楣に嚥缓侠韺?dǎo)致的反復(fù)加工例如高強(qiáng)度鋼板梁類件模具，由于難以準(zhǔn)確地把握回彈量，導(dǎo)致模具反復(fù)上機(jī)床加工，不但降低了模具的品質(zhì)，而且極大地影響了模具的生產(chǎn)周期。
反復(fù)加工調(diào)試造成的浪費(fèi)是驚人的，但是由于覆蓋件成型的復(fù)雜性，一次性完成往往也是很難做到的，但是我們?nèi)匀灰贿z余力地積累經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，提高工藝制作水平，減少反復(fù)上機(jī)床加工的次數(shù)。
７．結(jié)語
綜上所述，提高汽車覆蓋件模具加工效率應(yīng)注意先進(jìn)工藝方法和細(xì)節(jié)的把握。另外一定要"硬件"與"軟件"相結(jié)合，作為企業(yè)來講，不要只注重 "硬件"的投入而忽略"軟件"（包括應(yīng)用軟件、工藝、研發(fā)和人員的培養(yǎng)等）的投入，越是先進(jìn)的企業(yè)，在"軟件"投入方面的力度越大，生產(chǎn)效率越高，周期越短，盈利能力越強(qiáng)。"硬件"對于有資金實(shí)力的企業(yè)都可以買，"軟件"投入的收獲，才是他們引以為傲的、享用多年的無形資產(chǎn)。
如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表，或進(jìn)行資訊合作，歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
