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在模具实训教学中采用高速及多轴加工技术的思考 南京四开电子企业有限公司 郑卫 （南京四开电子企业有限公司是以中高档数控系统、高数及多轴数控机床设计、研制、开发、生产、销售为一体的股份制企业。高档数控系统、精密多轴高速加工数控机床为特色，服务于各行各业。） 一、高速及多轴技术发展现状 近年来，在中国模具制造业发达的地区的模具制造的工艺手段悄悄地发生了变化，这个变化的主要原因是中国特色的高速加工机床被迅速地推广。采用SKY系列高速数控系统、西班牙发格系统等的精密高速数控雕铣机为代表的在模具的精密制造中，已广泛使用。 目前，国际上高速机床的代表有米克朗、德马吉、罗德思等。都具有主轴功率大（一般在20～30千瓦以上），恒功率主轴转速范围宽，低速扭矩大，较低转速的强力切削等性能特点；高转速主轴 (一般在3～4万转/min)，也可以进行高速、高精度切削。 五轴联动、五面体技术，关键是一次装夹，完成除第六面的所有的加工工序。从而保证了以高效率制造出高质量的零件。随着零传动技术的引进和应用，将会使速度和精度达到前所未有的高度，最高水平是五个坐标全部采用零传动技术。 五轴联动机床的基本结构有三种。一是适用于小型零件加工的双转台结构；二是适用于中型零件加工的转台+摆轴结构；三是适用于大型零件加工的双摆头龙门结构等。 五轴联动机床多采用高档数控系统：海德汉英、西门子840D、FANUC31i、菲迪亚和SKY系列数控系统等，都具有较高的前瞻控制能力、双端同步驱动能力、双闭环控制能力、3-D刀具空间补偿及优化功能等等。 典型的案例就是汽车大灯模具的精加工：用双转台五轴联动机床加工，由于大灯模具的特殊光学效果要求，用于反光的众多小曲面对加工的精度和光洁度都有非常高的指标要求，特别是光洁度，几乎要求达到镜面效果。采用高速切削工艺装备及五轴联动机床用球铣刀切削出镜面的效果，就变得很容易，而过去的较为落后的加工工艺手段就几乎不可能实现。 目前拥有国产数控系统高速加工中心、五轴多轴联动机床已步入学校。优势是：国有自主技术、价廉物美、易实现生产任务教学、售前及售后服务便捷、实际案例培训等。受到院校欢迎，已不再是“高级展示品”。 二、目前企业人才需求状况 近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其能力增加较快；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等等。 高速切削机床的加工精度、表面光洁度和高硬度切削等优点，可以作为大部分电火花型腔曲面加工的替代工艺装备。因此，当前模具行业发展需要的学生应该具有较好的综合能力。 即在进行模具设计与制造时，不仅要求学生能设计制造出结构合理的模具，并且对产品形状分析、材料工艺分析，模具成本计算及报价各环节均要熟练掌握。因此根据本专业岗位的需求具体将实践教学分成如下几个能力模块： 1、机械识图能力。即要求学生能阅读和绘制机械加工零件图和产品装配图，根据图样要求进行生产。 2 、模具CAD / CAE / CAM 能力。即学生能用计算机进行曲面立体造型，设计出新颖美观、符合工艺要求的产品；能利用计算机设计模具，并能使用计算机对模具结构进行合理化分析；同时能根据图纸形状和尺寸生成数控程序代码，并能传送到数控机床进行数控加工，制造出高精度、符合要求的产品。 3 、数控机床高速加工中心几多轴机床操作能力。随着模具产品的精度要求越来越高，企业的自动化程度也越来越高，许多高精度的模具或产品都需要在数控机床高速加工中心、五轴及多面体数控铣床及电加工机床上完成，这就要求学生具有熟练的数控加工及模具特种加工操作技能。 4、普通机械加工操作技能。虽然数控机床在模具行业大量使用，但仍然需要大量的车、铣、刨、磨、钳等工种的技术人员，例如模具的装配及修补工作需要钳工技术，因而要求学生必须掌握这些普通机床的加工方法及工艺。 5、模具成本核算能力。本专业的培养目标还需要学生在今后工作中学会管理企业，为企业的利益着想，能进行合理的技术经济分析。它主要包括企业市场调研和开发能力，模具成本核算能力，产品的订价、销售渠道、促销等策略，售后服务措施。 三、四开公司配合院校建设的思路 我公司，从2000年开始，投入大量的人力进行多轴联动机床开发，目前已成功研制出了SKY2006操作系统，其主要152项性能指标超过、等同或接近国际知名品牌数控系统的指标。当前，随着前沿技术发展，我公司致力于零传动技术的开发和应用。明年北京国际展将展出三轴均为零传动的高速数控机床。多年来，公司全心投入国产自主品牌的研制。新产品步入市场后，受南方的中小企业，以及军工企业的欢迎。但同时也发现，此方面的操作人才极为缺乏。以致无人会