數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用及趨勢(shì)探討

黨育強(qiáng)

鶴壁天汽模汽車模具有限公司 河南鶴壁 458000

隨著新時(shí)代的到來，社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都得到了快速發(fā)展，其中工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展速度極快，模具制造行業(yè)也不斷提升了標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著時(shí)代發(fā)展，人們對(duì)于模具在精確化、標(biāo)準(zhǔn)化以及多樣化等方面要求也越來越高。傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)其自身具備的各種工藝特性，已經(jīng)難以滿足當(dāng)前現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。而作為新加工技術(shù)的數(shù)控加工技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于模具制造行業(yè)之中，促進(jìn)了我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展[1]。

1 數(shù)控加工在模具制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

1.1 能夠有效提升模具制造的精度

在當(dāng)前的模具制造行業(yè)中，人們對(duì)于模具制造的精度要求越來越高，而模具精度又是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。過去傳統(tǒng)的模具制造工藝在應(yīng)用過程中相對(duì)而言較為復(fù)雜，所包含的生產(chǎn)流程主要有銑、磨、車等環(huán)節(jié)，而且主要依靠相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)人員通過手動(dòng)操作的方式來完成，在加工技術(shù)方面很難保障其精度，在生產(chǎn)效率方面也非常低。而在數(shù)控加工技術(shù)被廣泛應(yīng)用和推廣之后，模具產(chǎn)品的精度得到了很大程度的提升，并獲得了有效的保障，與此同時(shí)，產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得到提升。在數(shù)控加工技術(shù)中，集合了非常專業(yè)的銑床、成型機(jī)床等，這些方面都含有較高的數(shù)控技術(shù)成分，既可以使模具加工在選擇類型方面的需求獲得滿足，還可以滿足在空間方面、曲面方面的需求等，還能夠使相關(guān)的加工材料具有選擇性，使其選擇的范圍更加廣泛。

1.2 能夠有效提升模具制造的生產(chǎn)效率

隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境也愈加復(fù)雜與激烈。而當(dāng)前的模具制造行業(yè)要想使產(chǎn)品能夠有效提升競(jìng)爭(zhēng)力，必須加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)周期以及產(chǎn)品的生產(chǎn)成本等，因此，在進(jìn)行新型模具產(chǎn)品相關(guān)項(xiàng)目的研發(fā)時(shí)，要進(jìn)行周全考慮，既要對(duì)模具產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)周期如何縮短進(jìn)行考慮，從而切實(shí)有效幫助相關(guān)模具制造企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中具有非常高的優(yōu)勢(shì)，其擁有的切削工藝技術(shù)具有高速切割的能力，能夠保證生產(chǎn)加工出來的各種模具產(chǎn)品都具有非常高的品質(zhì)。通過相關(guān)的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)控加工技術(shù)與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比，其銑削工藝在加工速度方面數(shù)控加工技術(shù)是傳統(tǒng)工藝的10倍，而通過對(duì)數(shù)控加工技術(shù)利用，其產(chǎn)生的誤差都能夠控制在0.01mm之內(nèi)，不僅使模具產(chǎn)品的加工精度得到有效提高，還促進(jìn)了產(chǎn)品加工效率的有效性提升。除此之外，數(shù)控加工技術(shù)還能夠針對(duì)一些質(zhì)地非常堅(jiān)硬的材料進(jìn)行加工，促使模具產(chǎn)品在加工的過程中拓寬了材料選擇的范圍，從而幫助企業(yè)創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2 模具制造中數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 數(shù)控銑加工技術(shù)

數(shù)控銑床是較典型的數(shù)控加工設(shè)備，該技術(shù)的應(yīng)用使制造業(yè)沖破了傳統(tǒng)技術(shù)的限制，使復(fù)雜性的模具生產(chǎn)加工變得簡(jiǎn)單化，促進(jìn)模具制造精度水平的提高。尤其是進(jìn)行產(chǎn)品曲面加工，通過數(shù)控銑加工技術(shù)與CAD軟件編程技術(shù)的應(yīng)用結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同類型、復(fù)雜曲面的模具加工制造，部件殘余較少。目前國(guó)內(nèi)較常見的曲面加工主要有模具型腔與型芯加工技術(shù)。另外，在模具孔的部分，需通過鉆孔與擴(kuò)孔等方式進(jìn)行加工制作，應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)則可將相關(guān)操作在相同的機(jī)床上完成，不但能夠確保模具加工參數(shù)的精準(zhǔn)度，同時(shí)也節(jié)省了大量的制造時(shí)間[2]。

2.2 數(shù)控車加工技術(shù)

數(shù)控車床的剛性及制造精度水平較高，適用于在模具尺寸具有嚴(yán)格要求的零件制造加工中。對(duì)于七級(jí)尺寸精度的零部件進(jìn)行車加工沒有太大困難，必要條件下可用車代替磨。同時(shí)，數(shù)控車削時(shí)候刀具的運(yùn)動(dòng)是通過插補(bǔ)的方式完成的，所以能較好地滿足在模具產(chǎn)品圓度及直線度水平等具有較高要求的制作加工。另外，若在制作加工中發(fā)現(xiàn)精度水平不足的問題，可對(duì)程序進(jìn)行相應(yīng)修改，全面確保制作加工精度。

2.3 數(shù)控加工對(duì)刀技術(shù)的運(yùn)用

在進(jìn)行工件加工時(shí)，先在機(jī)床上進(jìn)行定位裝夾，將這一步完成之后，必須對(duì)工件在機(jī)床上安裝的位置正確與否進(jìn)行確定，這樣才能方便與機(jī)床坐標(biāo)系建立聯(lián)系。確定工件在機(jī)床上的具體位置的過程，實(shí)際上是通過對(duì)機(jī)床上刀的位置來確定的，在對(duì)加工工件的編程坐標(biāo)系位置確定時(shí)，其編程加工的位置也都是按照這個(gè)坐標(biāo)系作為參照的。我們對(duì)加工零件的圖紙進(jìn)行工件坐標(biāo)系的建立時(shí)，需要保證零件上存在的所有幾何元素的位置都必須明確，而在進(jìn)行工件坐標(biāo)系原點(diǎn)確定時(shí)，通常都是以零件加工圖上某一個(gè)具有特征的點(diǎn)作為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，這樣才能使編程當(dāng)中建立的坐標(biāo)系能夠?qū)崿F(xiàn)與工件之中建立的坐標(biāo)系重合。在數(shù)控加工技術(shù)中能夠?qū)崿F(xiàn)編程，而編程又可分為手工與自動(dòng)兩種編程，為了能夠使程序得到簡(jiǎn)化，當(dāng)前利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)已經(jīng)成為未來發(fā)展的一種趨勢(shì)。

3 未來發(fā)展趨勢(shì)分析

（1）數(shù)控加工控制系統(tǒng)性能的優(yōu)化。結(jié)合機(jī)械制造業(yè)發(fā)展情況來看，模具加工生產(chǎn)的速率及精度已經(jīng)成為最重要的指標(biāo)，數(shù)控技術(shù)控制系統(tǒng)以及芯片的技術(shù)含量逐步提高，為模具生產(chǎn)速率及精度發(fā)展提供了較好的技術(shù)支持。在這種情況下，控制系統(tǒng)性能的智能化、復(fù)合性及柔性化將成為未來發(fā)展趨勢(shì)。

（2）數(shù)控加工技術(shù)功能的優(yōu)化。用戶界面為數(shù)控系統(tǒng)與使用者的對(duì)話接口，因此，界面功能的完善將成為一大發(fā)展趨勢(shì)，朝向界面圖形化及計(jì)算機(jī)可視化發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)的識(shí)別，并進(jìn)行圖像的靈活分解，使其成為小塊任務(wù)，便于管理。

（3）數(shù)控加工技術(shù)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。未來數(shù)控加工技術(shù)將會(huì)逐步提高網(wǎng)絡(luò)化及集成化結(jié)構(gòu)水平，采用高度的集成化芯片以及可以進(jìn)行編程的集成電路，提高數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行速度。同時(shí)通過機(jī)床專項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)的接入提高技術(shù)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制水平，落實(shí)技術(shù)應(yīng)用的無人化管理，通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)能夠在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其他的機(jī)床進(jìn)行程序的編制、操作等[3]。