模具加工_

　　大多数工场极关注自动化CAD/CAM知识库系统的发展。与过往需要循序建立标准模具元件的方式不同﹐知识库系统可自动从数据库中选出所需的物体。例如当设计师指定了何种零件和放置在那里后﹐系统便会自动从知识库中取出合适的元件放置到设计图里去。

　　另外﹐当CAD和CAM紧密地整合一起时﹐它更可提供一个畅顺和快捷地把设计转换成相关加工工序的平台。CAD/CAM工艺已达到了在CAM中自动辨识标准设计的水平﹐例如当系统辨识出刀具到达工件角落时﹐它便会自动发出指令限制余下之动作﹐并换上较小的刀具加工尚未完成之部份。

　　然而﹐随着加工过程越趋复杂﹐NC编程普遍地成为行业里的樽颈地带。因此﹐当市场上出现了一些非常容易使用的编程软件时﹐将这工作交回予工场便变得急不容缓﹐且这也可解决樽颈之问题。

　　不过部份业界人士指出﹐在那里编程并不重要﹐最重要的乃是编程的方法。故成功的关键在于知识库的辅助制造工艺﹐而再非在传统﹑高度交谈化的数控编程技巧。

　　专家指出﹐只要安排得当﹐带有机械人的机器可以做三台没有机械人的机器之工作。自动化需要加工商为工场里的所有设施和流程进行全面的调整和配合﹐使能尽量享用自动化带来的好处。

　　电火花加工作业广泛用于模具生产﹐可以说﹐没有多少家模具商没有电火花加工机。

　　近年来﹐电火花技术突飞猛进﹐新技术改变了电火花机的价值和模具之应用策略。相比数年前﹐电火花机的切削速度提升了不少。加工的“燃烧”时间短了﹐往日需要整个晚上进行的加工情况经已不再﹐为了延长无人看管的加工作业﹐就必须采用一些自动化的工件或电极更换功能。对模具商来说﹐这是在电火花机上装置自动化机械系统的一个主要诱因。

　　干式切割也可减少环境的破坏﹐且适用于锻造或小至中型的模具。然而它却无法加工深凹槽或厚度薄之工件﹐使电火花机成为唯一的选择。万博max体育官方网站

　　对加工业者来说﹐现今电脑辅助设计/制造工艺的三个最大突破﹐乃是混合靠模(hybrid modeling)﹑知识库设计(knowledge-based design)和现场三维编程(shop-floor 3D programming)。它们对应如何和在何处使用电脑数控编程的设计上均有不可分割的关系。

　　模具加工与自动化看来似乎格格不入﹐因为模具制造可说是独一的创作﹐它需要的是灵活性和弹性﹐而非简单的按钮运作。

　　然而﹐模具加工在许多方面都可以说是低容量的生产作业。近年来﹐模具商对自动化系统颇感兴趣﹐并乐于见到更多不须人手干预的过程。下一步则是利用机械人自动下载或拆卸加工机器。

　　机械自动化可在无人操控下进行﹐换言之即可把机器的使用时间延长﹐增加输出又毋须额外人手。

　　利用高速加工技术降低或去除部份工序乃是美国现今模具加工业者的发展主流﹐而在欧洲﹐情况更加普及﹐日本也一样。虽然除去部份工序亦即化表减少购买部份加工机械﹐对供应商来说会有一定影响﹐但对模具制造商来说却有极大好处﹐不单是机器﹐工场的使用面积也可得到缩小。

　　另一个由高速加工带来的工序转变﹐乃是在全淬硬的工件上开空腔。这对锻造冲模尤其重要﹐因为它们需要有比其他模具更高的硬度。

　　业界对混合靠模发生兴趣﹐时间可追溯至几年前实体模型出现的同时。实体模型的好处是﹐它可轻易地将包含了不同物料的设计以单一的物体形式显示出来﹐并允许两个这类物体进行相加或相减。万博max体育官方网站

　　这对设计工程师来说是极大的便利。实体模型对工具设计师也极有帮助﹐例如下载后的立体产品可经由单一的过程减去所需的模芯或空腔﹐又或通过指定步骤﹐自动改变模芯的大小﹐产生具有合适模壁厚度的空腔。

　　CAM系统的最终目标乃是透过检查3D模型﹐自动因应需要生成最理想的加工策略。

　　近年推出的一些立体电脑辅助制造系统﹐其操作的简易性(全赖知识系统)使得立体编程可以走出辅助制造部门回到工场里。

　　在北美洲﹐这转变在美国的底特律和加拿大的安大略汽车加工工场尤其普遍。过去20年来﹐不少工场曾尝试在加工工场里进行编程﹐但由于3D刀具行程复杂﹐大部份工场很快都决定把这工作转移到较易控制的CAD/CAM部门里进行。

　　全球化是模具工业的一个重大变化。现在大部份较简单源自文库公差要求不高的模具都已转到工资较低的开发中国家进行。现在的模具生产商必须与世界各个角落的对手竞争﹐因此他们必须寻找出最有效的工艺。万博max体育官方网站

　　模具商要从新工艺中得到好处﹐就必须根据这些新工艺﹐迅速地调整他们的策略﹐找出它们背后的潜力和尽量利用它们所能给予的优势。

　　全球化背后的一个重要特点是﹐客户均要求制造商在更短时间内付货。不少模具买家都愿意付出更多的回报﹐给予那些能够比其他竞投者早一或两个星期完成任务的模具商。

　　如果要圈点出单一个对模具加工影响最深的趋势﹐那将是高速加工。高速加工会造成一定的工作交替﹐而透过小心安排﹐这将可带来不少好处。

　　例如在粗磨过程中﹐利用正前角刀具进行浅磨削﹐即使刀具直径较小﹐通常也可获得较高的整体金属移除速率。而且许多时候﹐由于高速粗磨后的工件已颇接近完工后的效果﹐故可省略过往的中间打磨工序。

　　然而﹐实体模型却无法产生大多工具商需要的复杂自由流动表面几何规格。表面处理仍是生成非对称形体的较佳方法﹐特别是当某些形体是由不同的切面或弧线﹐或由多个不规则的平面揉合而成。不过加工商则需要额外的工序以产生相关的刀具行程。

　　混合靠模提供了一个两全其美方法﹐它在同一系统中可产生实体﹑平面和线框模型。现在越来越多的美国和欧洲CAM供应商支持这项特色﹐部份系统可在要求下独立处理各类形体﹐或将所有形体整合成单一个实体模型进行加工。

　　这进展可省略开模工类电火花加工﹐由于工件经已淬硬﹐模具完成后再不需要热处理。注意﹐这里省略的不单只是热处理﹐而且还包括了因加热而影响到模具几何尺寸的后热处理张力减持工序。

　　淬硬物料高速加工对机械要求极高﹔机器的主轴转速和进给率必须非常高﹐且要在长时间下进行浅切割﹐并保持热稳定性和高动态刚性。另外它们都需具有高压冷却系统。

　　世界各地的模具制造商面对了无数的挑战﹐但也有不少的机会。这些公司的一举一动均影响着整个行业的发展。

　　随着设计和工程技术越趋创新﹐它们使用的模具也变得复杂﹐公差要求也高。从技术的角度来说﹐开发这些模具变得更困难﹐可是产品的生命周期同时地却缩短了。生产的压力也会要求模具可以制造出更多的部件﹑使用寿命更长而又毋须维修﹑能源消耗少﹑磨损低﹑装设和更换时间短﹐和具有更大的使用灵活性。