數控加工技術在模具制造中的應用研究

何漢斌

摘要：數控加工技術擁有非常優異的加工性能，在模具制造中有著非常廣泛的運用。隨著現代社會經濟的不斷發展，對模具制造精度要求越來越高，傳統模具制造方式已經無法滿足當下的加工需求，所以要在模具制造中充分融入數控加工技術。通過數控加工技術的運用，不僅有利于改善模具制造的精度，也有助于提高模具制造效率，甚至還能夠實現模具制造的智能化轉變。當下，數控加工技術在模具制造中的應用主要體現在數控銑加工、數控車加工、數控電火花加工等方面，推動著模具制造行業不斷發展。

關鍵詞：數控加工技術;模具制造;應用

0? 引言

數控加工技術是現代信息技術在制造業的重要體現。伴隨著新時代的到來，社會各個行業都獲得了飛快的發展，尤其是工業生產制造領域發展速度更快，在此背景下模具制造領域對機械制造水平的要求越來越高。在現代信息化水平不斷發展的基礎上，信息化技術與工業生產領域的結合越來越深入，不僅有效提升了工業生產制造的效率，同時也極大改善了工業生產領域的質量，成為了當代工業領域改革發展的重要方向。在當代社會環境下，模具制造的復雜程度、精度等要求逐步提高，所需要制造的模具種類也越來越多樣化，以往的模具制造技術以及工藝流程等已經無法滿足現代化模具制造需求，將數控加工技術應用到模具制造中，創新與優化傳統模具制造技術，在促進我國現代工藝不斷發展上發揮了重要的作用。本文重點闡述了數控加工技術的原理及應用特征，分析了數控加工技術在模具制造中的應用優勢，指出了數控加工技術在模具制造中的具體運用，為進一步推動模具制造產業發展提供支持。

1? 數控加工技術概述

1.1 數控加工技術的原理

數控加工技術表示為通過程序控制的自動化機械加工設備完成部件加工的工藝[1]。在進行數控加工技術的應用時，主要從兩個方面進行，分別是硬件部分與軟件部分。通常來說，軟件主要指能夠支持數控加工技術正常運行的系統以及程序等。在進行某個部件加工時，依照部件的加工要求、外形尺寸以及材質等，設定好與之相對應的程序，然后將程序導入到系統中，就可以按照設定的程序進行自動加工。此外，通過計算機程序的控制，數控機床加工系統還能夠對加工中的數據信息進行收集和整理，由此形成了柔性制造系統[2]。硬件通常表示為數控機床以及相關配套設備等。數控機床是數控加工技術能夠實現的重要載體，和傳統通過人工方式進行控制的加工設備不同的是，數控機床中涵蓋了多種類型的傳感器，能夠實現加工參數的輸入與輸出，有效推動了柔性自動化的進一步發展。

1.2 數控加工技術的應用特征

伴隨著現代數控加工技術的進一步發展，數控加工技術與制造領域的結合越來越緊密。當下，數控加工技術的應用特征體現在多個方面，主要表現為自動化、集中化以及柔性化[3]。首先，依托于數控加工技術的支持，自動化程度越來越高的制造業擁有更好的生產效能。數控加工能夠有效降低人工勞動強度，提高人力資源的利用效率，在降低企業人工費用的基礎上，還能夠提高產品加工品質。其次，數控加工技術的集中化制造模式能夠降低環境的影響，同時提高制造效率。數控加工技術能夠實現各個加工工序的無縫對接，有效縮短各個工序之前的準備時間，提高產品加工效率，此外，數控加工對空間要求不高，能夠在較為有限的場所下開展大批量生產。最后，依托于數控技術智能化特征，完美彌補了批量與柔性的對立問題。在以往加工方式中，由于人工操作以及機床加工范圍小的限制，使得實際加工中柔性程度較低，通常需要進行大批量產品加工才能夠降低每件制造成本。通過數控加工技術中優異的柔性特征，能夠很好的符合當下多樣化的產品加工標準要求。

2? 數控加工技術應用到模具制造中的作用

2.1 有利于改善模具制造的精度

在以往模具加工過程中，一般需要通過銑、車、磨等工序來進行，在此過程中要對模具進行多次裝夾，導致模具加工精度控制較為困難。伴隨著信息化技術的不斷發展，數控加工技術在模具制造領域的應用越來越深入，越來越多的現代化先進加工設備應用到模具制造中，比如說數控銑床、車銑復合加工中心等。在數控加工設備的支持下，一方面能夠滿足形狀不規則、曲面復雜模具的加工需求，另一方面也能夠順利加工更多類型材質的模具。數控加工技術可以很好的應對難切削材料、稀有金屬材料的加工，可以按照設定的程序進行高精度加工，有效保證了模具加工精度[4]。

2.2 有利于提高模具制造效率

在市場經濟環境下，必須要不斷提高產品的競爭力，這樣才能夠獲得更多的經濟效益。提高模具制造速度、改善模具制造質量、降低模具制造費用等，都會影響到產品的市場競爭力。所以，在進行新模具開發與制造過程中，必須要盡可能的減少模具制造時間、降低成品生產周期。相比較與普通加工方式，數控加工技術擁有更高的切削速度，同時加工的模具產品擁有更好的穩定性與精準性，并且能夠對普通機床無法加工的模具材料進行加工。通過數控加工技術的運用，能夠將模具加工精度控制在0.01mm甚至更低，這是普通機床無法達到的，能夠顯著改善產品市場競爭水平[5]。

2.3 有利于實現模具制造的智能化轉變

在信息化技術不斷發展背景下，與許多行業領域的聯系越來越密切，在模具制造領域中，通過信息化技術的應用，有助于實現模具制造領域的智能化轉變。現階段，虛擬模具設計的應用越來越廣泛，柔性制造工藝成為了當下模具制造的重要方式。模具制造工廠能夠依托于信息化網絡進行模具制造數據的收集與整理，并以此為基礎完成對當下制造系統的改進與升級，可以很好的符合更大難度工藝的加工需求。

3? 數控加工技術在模具制造中的應用

3.1 數控銑加工的具體應用

數控銑床是模具加工中常用的的一種加工設備。數控銑床的出現一定程度上推動了模具制造產業的進一步發展，能夠完成傳統加工機床無法實現的復雜工藝加工需求，使得造型復雜、曲面不規則模具加工成為了可能，同時還可以顯著降低模具制造周期，保證制造出的模具產品具有較高的精度，此外數控銑床在進行模具制造加工時，不再需要人工過多的參與，減少了不必要的準備時間，有效提高模具制造速度。

當下，數控銑床在模具制造領域的應用主要體現在以下幾個方面[6]：首先，應用于模具輪廓加工中。通過數控銑床的應用，能夠較好的彌補傳統銑床加工中的弊端，在保證加工速度的同時，也能夠得到良好的外形輪廓加工精度;其次，應用于模具曲面加工中。從當下注塑模具加工現狀來看，絕大多數的產品均存在曲面。曲面加工是數控加工技術中十分關鍵的一個工藝類型，將加工工藝與CAM技術緊密結合，在此基礎上進行程序編程，依托于曲面加工工藝能夠擴展模具加工范圍，滿足高難度模具加工需求，同時可以有效確保加工完成的模具產品具有較高的精準度，很好的保證了曲面精度。

3.2 數控車加工的具體應用

隨著現代制造業的不斷發展，對零部件加工精度要求越來越高，數控車床的運用可以很好的滿足現代加工標準，這是由于數控車床本身擁有十分優秀的整體剛性，可以保證零部件加工過程的精準性[7]。當加工件的尺寸精度要求達到7級時，利用數控車床能夠較為輕松的實現，甚至在某些特殊情況下還能夠通過數控車床實現磨床功能。依托于數控加工技術的車削加工，刀具運動過程不同于普通車床，數控車床刀具運動是建立在插補運動基礎上，再加上數控車床具有較為優異的剛性，所以數控車床能夠滿足一些要求較高的零部件加工需求，也能夠同時兼顧到零部件的直線度、圓度以及圓柱度等高標準要求。在使用過數控車床進行零部件加工過程中，當加工好的零部件尺寸精度有較大偏差時，通過對程序進行設定和補償，確保零部件的加工精度。

3.3 數控電火花加工的具體應用

目前，模具工業的迅速發展，推動了模具制造技術的進步。電火花加工作為模具制造技術的一個重要分支，被賦予越來越高的加工要求。同時在數控加工技術發展新形勢的影響下，促使電火花加工技術朝著更深層次、更高水平的數控化方向快速發展。雖然模具高速加工技術的迅猛發展使電加工面臨著嚴峻的挑戰，目前放電加工技術部分工序已被高速加工中心代替，但電火花加工仍舊有廣闊的前景。如在模具的復雜、精密小型腔、窄縫、溝槽、拐角、盲孔、深度切削等加工領域仍被廣泛應用。同時這項技術一直被改進和提升，使放電加工技術在模具工業中經久不衰。先進制造技術的快速發展和制造業市場競爭的加劇對數控電火花加工技術提出了更高要求，同時也為其提供了新的發展動力。

數控電火花加工技術正不斷向精密化、自動化、智能化、高效化等方向發展。如今新型數控電火花機床層出不窮，如瑞士阿奇、瑞士夏米爾、日本沙迪克、日本牧野、日本三菱等機床在這方面技術都有了全面的提高。

4? 結語

綜上所述，不管在任何時代背景下，經濟發展的步伐永遠不會停下來，所以，推動工業生產行業的發展也是持續不斷的。隨著現代科學技術水平的不斷創新與發展，我國整體工業發展水平越來越高，對模具加工要求也逐步提升。在新時代不斷發展環境下，模具生產制造企業必須要不斷加強自身的改革與創新，積極探索新技術、新方法，充分發揮數控加工技術優勢，在不斷提高模具加工效率的同時，也能夠獲得更高的模具加工精度，逐步提升自身的模具加工水平，從而在現代激烈的市場競爭環境占據有利地位，推動企業的長久、穩定發展。

參考文獻：

[1]楊勇.數控加工與數控仿真技術在模具制造中的應用[J].模具制造，2014，14（11）：76-79.

[2]劉容.基于PowerMILL的數控加工技術在模具制造中的應用[J].金屬加工（冷加工），2013（01）：69-71.

[3]黃慶會.數控加工技術在模具制造中的應用及趨勢研究[J].現代工業經濟和信息化，2015，5（11）：42-43.

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[5]姜永梅.基于UG數控加工技術在錐度彎頭模具制造中的應用[J].黑龍江科技信息，2010（14）：36-37.

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[7]劉軍.基于PowerMILL的數控加工技術在塑料模具制造中的應用[J].模具制造，2008（01）：50-52.