數控加工技術在機械模具制造中的運用探討

李焱

摘要：我國制造產業市場規模不斷擴大，在激烈的市場競爭形勢中，企業應高度重視各項先進技術。在機械模具制造中，可應用數控加工技術，提高模具生產的高效性，同時提升產品多樣化。在數控加工技術發展中，已經歷多項變革，數控加工技術越來越成熟，在機械模具制造中的應用優勢也逐漸顯現，有利于促進制造業穩定發展。對此，本文首先對數控加工技術原理和類型進行介紹，然后對數控加工技術在機械模具制造中的應用流程和應用要點進行詳細探究。

關鍵詞：數控加工技術;機械模具;應用

0? 引言

新時期，信息技術發展迅速，計算機技術已被推廣應用于各個領域。在制造領域，數控加工技術是信息技術的重要表現形式。我國積極推進工業化發展，在模具制造領域，應結合信息技術創新工業生產模式，提高工業生產效率和質量。在機械加工領域，機械模具的應用范圍廣泛，而數控加工技術能夠為機械模具制造提供技術支持，因此，對數控加工技術在機械模具制造中的應用進行深入研究意義重大。

1? 數控加工技術的原理

在數控加工技術的實際應用中，可采用計算機技術和計算機對機床加工構件進行有效控制，提高生產過程自動化水平。對于數控加工技術，可分為軟件和硬件兩個組成部分，其中，軟件指的是在數控加工技術應用中的計算機系統、程序編碼系統等。在機械模具制造生產前，首先需完成程序編碼，確定構件制作尺寸要求，選擇適宜的制作材料，然后啟動程序，自動完成機械模具制造生產。在整個加工過程中，會產生大量數據，在柔性制造系統中發揮著十分重要的作用，需廣泛收集相關數據，并進行合理利用。另外，硬件指的是與機械模具制造加工相關的數控機床、各類配套設施等，為了充分發揮數控加工技術的應用優勢，必須保證數控機床運行質量。在傳統機床的實際應用中，需組織多名工作人員對機械進行操作管理，據此完成機械模具制造，而通過應用數控加工技術，能夠有效減少人員投入量，只需將機械模具制造數據輸入至數控機床的傳感器中，傳感器即可對各類數據進行自動化識別和生產，提高機械模具制造自動化水平[1]。

2? 數控加工技術類型

2.1 數控車削加工技術? 在機械模具數控加工制造中，車削工藝十分關鍵，并且車削工藝的應用范圍不斷擴大。在該項技術的實際應用中，應針對多種類型的機械模具進行綜合分析，并將其作為核心，對機械模具制造生產工藝流程進行優化調整。比如，在軸承類模具的制造過程中，可利用車削加工技術，提高模具生產效率。車削加工技術的應用優勢明顯，但是也存在一些不足，比如工藝方式單一，因此一般被應用于平面模具制造中，如果模具結構比較復雜，則無法應用車削加工技術。

2.2 電火花加工技術? 在機械模具制造中，在利用電火花加工技術時，可利用電火花形式對機械模具進行切割和加工，電火花加工方式快速便捷，所需時間比較短，因此被推廣應用于機械模具制造加工中。對于電火花加工技術，一般可應用于數層模具制造中，加工時間比較短，同時能夠保證模具制造質量。

2.3 數據銑削加工技術? 在機械模具制造中，數據銑削加工技術的應用也比較常見，在該項技術的實際應用中，可采用曲面模具以及凹凸面模具進行加工，即可達到良好的加工效果。但是，不同模具的類型差異較大，大多數模具是由凹凸面以及曲面所組成的，因此制造難度較大，因此合理應用銑削加工技術至關重要。但是，在該項技術的實際應用中，操作流程復雜，因此，在模具制造環節，相關技術人員應加強生產環節質量控制，保證機械模具加工質量[2]。

3? 機械模具的數控加工基本工序

3.1 機械模具零件圖分析? 在機械模具制造中，工藝人員對機械模具制造圖紙進行分析，檢查圖紙中所標準的零件設計參數是否完整合理，如果圖紙中標注額外工序或者特殊工序，則應根據設計方案對制造工序進行適當調整。

3.2 機械模具毛坯工件的選擇? 在機械模具制造中，根據圖紙要求選擇制造原材料，并初步選擇毛坯工件，選擇適宜的加工技術，加強成本開支，提高機械模具制造效率。如果毛坯工件不符合相關技術標準，或者無法采購，則可選擇成品鍛件進行加工。

3.3 確定數控加工技術路線? 在數控加工技術路線制定中，需對機械模具加工方法、工藝參數、刀具選擇等進行優化設計，保證數控加工技術路線的完整性，根據機械模具加工任務進行數字化編程。

3.4 數控加工工藝分析? 在工藝分析中，需對機械模具加工流程進行優化設計，包括粗加工成型、高精度加工、表面粗糙度加工等，通過加強工藝分析控制，保證機械模具制造能夠符合設計要求。

3.5 移交機械模具工藝備檔? 在機械模具生產完成，并檢查合格后，在移交給甲方投入使用前，需對各類零件進行全面清理，并開具合格證明。根據機械模具生產要求，針對制造加工工藝進行綜合設計要求和方案編制工藝工序草圖、工藝規程等各類文本，然后與機械模具成品一同移交給甲方備檔。

4? 數控加工技術在機械模具制造中的運用

4.1 在模具加工分類中的應用? 在機械模具制造前，對模具進行合理分類十分關鍵，在模具分類完成后，即可選擇適宜的數控機床，保證模具制造加工能夠順利進行。在對模具進行分類處理后，選擇適宜的數據機床，即可提高模具制造生產效率。現如今，我國數控加工技術發展水平不斷提高，數控機床類型越來越多，比如，切削機床類中包括數控車床、鏜床、銑床等，而成型機床類包括數控沖壓機、折彎機以及彎管機等，另外，數控電火花加工機床、激光加工機床則屬于特種加工機床。

4.2 在模具工藝規劃中的應用? 在機械模具的制造過程中，需對制造加工技術進行科學合理的規劃設計，提高機械模具生產效率，同時為編程生產奠定基礎。在技術規劃中，應堅持集中化原則。另外，相關技術人員還應確保機械模具一次裝夾中的工序完成度，盡量一次性完成機械模具加工制造，減少設備采購和使用所需成本。除此以外，機械模具是產品制造中的重要工具類型，對于定位誤差的要求比較高，對此，企業在技術規劃中，應嚴格控制不同機床之間的誤差，避免對模具造成不良影響。在機械模具平面加工時，在完成平面加工工序后，即可對孔以及內表面工序進行合理規劃，然后再進行外表面加工。最后，在利用銑刀進行機械模具制造時，對于模具表面所施加的力比較大，如果機械模具制造加工精度要求較高，則及時發生微小的材料形變，也會對機械模具產品輪廓造成不良影響，因此，應交替開展銑平面以及鉆孔操作[3]。

4.3 在模具數控編程中的應用? 在機械模具數控編程中，數控加工技術的應用表現主要有以下幾點：第一，機械模具制造企業應選擇適宜的刀具類型。在機械模具生產中，對于數控加工技術的要求比較高，在具體的制造加工過程中，如果所選用的刀具類型不符合實際需要，則會影響機械模具產品制造質量，不符合實際需要，同時還會導致應用成本增加。在利用數控加工技術進行機械模具制造時，應將所需應用的各類模具要求錄入至數據庫中，根據模具加工要求選擇適宜的刀具，提升模具制造生產效率。第二，通過對切削技術進行分析，在數控加工過程中，切入、切出工藝操作均會對產品制造質量產生較大影響，因此，在機械模具制造過程中，必須選擇適宜的切入方式和切出方式，而通過應用數控加工編程技術，能夠為刀具切入、切出提供多種方式，提高產品加工效率。

4.4 在模具仿真驗證中的應用? 在機械模具制造中，通過應用數控加工技術，能夠有效降低出錯率，但是，在生產環境、技術人員操作方式等因素的影響下，在機械模具制造加工中，不可避免的會出現碰撞、過切等質量問題。對此，在機械模具制造中，應高度重視仿真驗證分析。在仿真驗證工作中，工作人員需將機械模具制造環境作為基礎，對制造生產過程中各類因素對于機械模具制造加工的影響進行分析，并采取針對性控制措施，保證機械模具制造的高效性。另外，現如今，很多驗證軟件均采用動態圖像方式展現出仿真驗證過程，有利于技術人員及時找出模型與仿真驗證生成模型之間的區別，同時，通過對動態圖形變化形式進行分析，還可及時找出數控加工技術應用中的不足，并進行針對性改進。

4.5 在模具加工精度提升中的應用? 為了提高機械模具制造加工效率和精度，必須高度重視數控機床程序化控制。在常規模具的制造過程中，一般采用人工制造方式，但是在人為操作中，不可避免的會受到各類因素的影響，包括他人干擾、環境影響因素、員工自身情緒等，即使沒有受到外界因素影響，也很難保證人工操作零偏差。通過將數控加工技術應用于機械模具制造中，能夠轉變傳統制造過程中的弊端，人為失誤主要體現在機床主軸旋轉控制中操作不穩定方面，如果控制不當，則會導致機械模具表面平整度降低，這類問題主要是由于主軸回轉中心線發生偏離、嚴重磨損所造成的。在數控加工技術時，可進行程序控制，保證數據機床控制準確性，提高模具產品制造標準化。比如，在利用數控加工技術進行機械模具制造和加工時，在模具懸空時，需利用懸臂梁作為支撐，懸臂梁結構形式如圖1所示，可減少懸空面積，降低震顫發生率。在加工刀具選擇方面，應綜合考慮刀具長度以及直徑，避免刀具選用不當而發生嚴重震顫，保證機械模具制造質量。

4.6 在模具加工生產中的應用? 在機械模具的制造生產過程中，要求技術人員對模具設計方案進行全面細致的分析，確定零件類型，并根據制造要求選擇適宜的數控機床。在機械模具制造中，需應用裝夾工件，對此，必須確定工件大小，一般可應用助架板固定機床螺栓，并創建坐標系，在此基礎上進行調整，嚴格控制機械模具制造加工偏差，保證模具生產精度。另外，在機械模具制造加工中，在很多工序中均需應用數控機床、銑床等設備，如果僅采用一臺數控機床，往往很難完成所有加工工序。為了提高數控機床應用水平，應注意在保證工件精度的基礎上合理安排加工程序，對于模具毛坯進行開粗處理，盡量減小加工余量，保證模具生產加工的快捷性。另外，在數控加工技術的實際應用中，還應定期對相關設備進行維護管理，保證所有設備均處于穩定運行狀態。

5? 總結

綜上所述，本文主要對數控加工技術在機械模具制造加工中的應用方式進行了詳細探究。現如今，科學技術發展迅速，我國工業生產技術水平不斷提高，數控加工技術已被推廣應用于機械模具制造行業。在數控加工技術的實際應用中，通過利用數字信息系統，能夠展現出集中化、柔性化以及自動化的應用優勢，提高機械模具制造效率，同時保證產品精度和質量，有效減少人工投入量，提高企業經濟效益。因此，在機械模具制造行業中，數控加工技術的應用前景廣闊。

參考文獻：

[1]王瑞.數控加工技術在機械模具制造中的應用[J].中國高新區，2018（005）：154.

[2]羅震峰.機械模具制造中數控加工技術的應用探討[J].現代制造技術與裝備，2019（003）：92，94.

[3]周建.探究數控加工技術在機械模具制造中的運用[J].中國設備工程，2019（018）：136-137.