黃曉泳

摘 要：提高模具的表面質量是模具制造的重要目標，數控技術是一種利用數字化信息來控制機床運動和加工過程的技術，它具有高精度、高效率、高自動化和高靈活性的特點，能夠滿足模具加工的多樣化和復雜化的需求。文章主要研究了數控技術在模具表面質量控制與改進方面的原理和方法，并通過一個汽車零件模具的實例進行了驗證和分析。

關鍵詞： 數控技術；模具表面；質量改進

1 引言

模具在現代工業中有著不可替代的作用，它的質量水平直接關系到產品的質量和生產效率。對模具表面進行有效的控制和改進是提高模具質量的關鍵，研究主要探討了數控技術在模具表面質量控制與改進方面的應用原理和實施方法，以供參考。

2 數控技術的模具表面質量控制與改進原理

模具表面質量是影響模具使用壽命和產品質量的重要因素，因此，對模具表面進行有效的控制和改進是數控技術的重要目標。數控技術是一種利用數字化信息來控制機床運動和加工過程的技術，它具有高精度、高效率、高自動化和高靈活性的特點，能夠滿足模具加工的多樣化和復雜化的需求。數控編程是數控加工的基礎，它決定了數控機床的運動軌跡和加工參數，從而影響模具表面的形狀和粗糙度。為了提高模具表面質量，數控編程應該根據模具的結構、材料、加工工藝和質量要求，合理選擇加工路線、刀具、切削量、進給速度和切削液等，避免出現過切、欠切、振動和熱變形等問題。而數控機床則是數控加工的執行機構，它的性能和精度直接影響模具表面的加工質量[1]。為了提高模具表面質量，數控機床應該具有高速、高精度、高穩定性和高可靠性的特點，同時，應該定期對數控機床進行檢測、校準和維護，保證其工作狀態良好，消除誤差和偏差。

3 模具表面質量利用數控技術進行控制與改進的方法

模具表面質量是影響模具使用壽命和加工質量的重要因素，因此需要采用有效的方法來控制和改進模具表面質量。例如，數控磨削技術是一種利用數控機床和磨削工具對模具表面進行精密加工的方法，可以有效地提高模具表面的光潔度和幾何精度，減少表面缺陷和應力集中，延長模具的使用壽命。數控磨削技術可以根據模具的形狀和尺寸，自動選擇合適的磨削參數和路徑，實現高效、穩定和靈活的磨削加工。數控磨削技術主要包括數控平面磨削、數控圓柱磨削、數控曲面磨削等，適用于各種類型的模具表面加工。同時，數控電解加工技術也是常用方法之一。其主要利用電解液作為介質，通過數控機床控制電極和模具之間的相對運動，利用電解反應對模具表面進行加工，可以有效地改善模具表面的硬度、耐磨性和抗腐蝕性，增加模具的使用壽命。數控電解加工技術可以根據模具的材料和表面要求，自動選擇合適的電解液和電解參數，實現高精度、高效率和低損耗的電解加工。數控電解加工技術主要包括數控電解磨削、數控電解拋光、數控電解復合加工等，適用于各種類型的模具表面加工。另外，還有數控激光加工技術方案，其需要利用數控機床控制激光束對模具表面進行加工，可以有效地改變模具表面的微觀結構和性能，提高模具表面的強度、韌性和耐磨性，增加模具的使用壽命。數控激光加工技術可以根據模具的形狀和尺寸，自動選擇合適的激光參數和路徑，實現高質量、高效率和低成本的激光加工[2]。數控激光加工技術主要包括數控激光熔覆、數控激光淬火、數控激光合金化等，適用于各種類型的模具表面加工?？梢哉J為，數控技術是一種先進的模具表面質量控制與改進的方法，可以根據模具的不同要求，選擇合適的數控加工方式，實現模具表面質量的提高和優化，從而提高模具的使用效果和經濟效益。

4 實例分析

為了驗證數控技術在模具表面質量控制與改進方面的應用效果，本文選擇了一個汽車零件模具作為實例進行分析。該模具主要由上模、下模和滑塊組成，用于生產汽車發動機罩。其對于表面質量的要求較高，因為它直接影響到汽車的外觀和性能。在控制改進過程中，首先研究根據模具的設計圖紙，采用數控銑削加工制造技術，對模具的各個部件進行粗加工和精加工，保證模具的尺寸精度和形狀精度。在加工過程中，選擇合適的刀具、切削參數和走刀路徑，避免刀具的磨損和振動，減少加工誤差和表面粗糙度。同時，利用數控機床的自動換刀功能，提高加工效率和靈活性。粗加工時，選擇直徑為16mm的硬質合金端銑刀，切削速度為200m/min，進給速度為0.1mm/r，切深為5mm，切寬為8mm，走刀路徑為等高線走刀，以快速去除多余的毛坯材料。精加工時，選擇直徑為8mm的硬質合金端銑刀，切削速度為300m/min，進給速度為0.05mm/r，切深為1mm，切寬為2mm，走刀路徑為螺旋線走刀，以提高加工精度和表面光潔度。

對于模具的曲面部分，則采用數控電火花加工技術，對模具進行精細化的表面處理，提高模具的表面光潔度和耐磨性。在電火花加工過程中，需要選擇合適的電極材料、放電參數和加工方式，控制電火花的能量和頻率，避免過燒和裂紋的產生，保證模具的表面質量和壽命。還需要利用數控電火花機床的自動調整功能，實現電極的自動補償和修整，提高加工精度和穩定性。本次加工電極材料選擇石墨，因為石墨具有良好的導電性、耐熱性和抗氧化性，能夠減少電極的磨損和變形，提高電火花加工的效率和質量。放電參數選擇脈沖電壓為100V，脈沖電流為10A，脈沖頻率為10kHz，脈沖占空比為50%，以保證電火花的穩定和均勻，避免產生大的放電間隙和放電能量，導致模具表面過燒和裂紋。加工方式選擇電火花鏡面加工，即在電極和模具表面之間保持極小的放電間隙（約0.01mm），以實現高精度和高光潔度的表面加工，使模具表面的粗糙度達到Ra0.2μm以下。

模具的裝配和調試則采用數控檢測技術，對模具的各個部件進行全面的檢測和評價，確保模具的配合精度和運動精度。檢測儀器選擇三坐標測量機，因為三坐標測量機具有高精度、高效率和高靈活性的特點，能夠對模具的各個部件進行全方位的檢測和評價，提供準確的數據和圖形信息。檢測方法選擇觸發式測頭，因為觸發式測頭具有結構簡單、測量速度快、測量范圍廣的優點，能夠對模具的各種形狀和位置進行有效的測量，適用于模具的尺寸、形狀和位置的檢測。檢測程序選擇自動編程，因為自動編程能夠根據模具的三維模型和檢測要求，自動生成檢測程序和檢測路徑，減少人為的干預和誤差，提高檢測的效率和準確性。

通過上述的數控加工過程，可以看出，數控技術在模具表面質量控制與改進方面具有明顯的優勢，能夠有效地提高模具的加工質量和效率，滿足汽車零件模具的生產要求，為汽車制造業提供強有力的技術支撐。

5結語

研究結果表明，數控技術能夠有效地提高模具表面的光潔度和幾何精度，減少表面缺陷和應力集中，延長模具的使用壽命。數控技術在模具表面質量控制與改進方面具有明顯的優勢，為模具制造業提供了強有力的技術支撐。

參考文獻

[1]韋林，田仕興.基于某零件的工藝改進技術研究[J].機電元件，2021，41（03）：39-41+44.

[2]別玉娟，劉曉潔，蔣顏.機械模具加工精度影響因素及改進策略探究[J].內燃機與配件，2021，（07）：115-116.