試述現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)對(duì)模具制造的促進(jìn)作用

秦 歡

河南省駐馬店技師學(xué)院

試述現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)對(duì)模具制造的促進(jìn)作用

秦 歡

河南省駐馬店技師學(xué)院

在機(jī)械加工領(lǐng)域，模具生產(chǎn)制造的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)于各個(gè)數(shù)據(jù)和精度的要求比較高，模具制造要選擇硬度高的原材料，同時(shí)，整個(gè)模具制造和生產(chǎn)的時(shí)間較短。因此，在進(jìn)行模具制造生產(chǎn)時(shí)，要嚴(yán)格要求每一個(gè)制造環(huán)節(jié)，每個(gè)模具都有不同的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)技術(shù)水平的要求也存在差異。由于傳統(tǒng)的加工方式存在一些不足，比如技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)、無(wú)法精準(zhǔn)加工以及加工時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)整個(gè)模具制造的工作質(zhì)量和效率產(chǎn)生了消極的作用和影響。隨著數(shù)控加工方式的廣泛應(yīng)用，呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的態(tài)勢(shì)，該加工方式種類(lèi)繁多，為模具制造和生產(chǎn)奠定了極強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)。

模具制造；數(shù)控加工技術(shù)；機(jī)械制造業(yè)

模具是現(xiàn)代制造業(yè)中的一種成型加工工具。其在現(xiàn)代制造業(yè)中使用率是非常高的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)塑料產(chǎn)品的成型95%以上要使用塑料模具；汽車(chē)上的零件部件有90%依靠模具來(lái)成形。由此可見(jiàn)，模具的制造在工業(yè)成產(chǎn)的過(guò)程中非常重要。數(shù)控加工是利用數(shù)控機(jī)床來(lái)替代工人的操作進(jìn)行零件加工的一種加工工藝。它適合品種多變、批量小、形狀復(fù)雜、精度高等零件的加工。因其比傳統(tǒng)加工技術(shù)具有不可替代的優(yōu)勢(shì)為模具制造提高了生產(chǎn)的效率、精度和復(fù)雜性。因此數(shù)控加工在現(xiàn)代精密模具企業(yè)中已得到了廣泛的使用。

1 模具數(shù)控加工的顯著特征

1.1 模具制造具有隨機(jī)性

對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，主要是為新產(chǎn)品的生產(chǎn)服務(wù)，并不是整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的最終成果。因此，在生產(chǎn)數(shù)量、時(shí)間、具體結(jié)構(gòu)要求等方面存在不確定的因素，其生產(chǎn)具有極高的隨機(jī)性。模具相關(guān)的設(shè)計(jì)制造工作人員要具備隨機(jī)應(yīng)變的能力，對(duì)該生產(chǎn)工作要盡快適應(yīng)，同時(shí)還要有多年的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)。此外，針對(duì)較為復(fù)雜的加工，比如模具型腔面，需要提高加工的精度和工藝，避免后期需要二次修整和人工拋光。

1.2 模具制造具有獨(dú)特性

每一個(gè)模具都是不同的，在結(jié)構(gòu)上都存在一定差異。模具是一件一件生產(chǎn)出來(lái)的，基本不會(huì)出現(xiàn)二次開(kāi)模的現(xiàn)象。因此，在模具制造生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于數(shù)控編程的準(zhǔn)確度控制較為嚴(yán)格。針對(duì)部分加工程序比較多、工藝較為復(fù)雜的模具時(shí)，會(huì)借助自動(dòng)化的機(jī)械編程軟件，再由技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)整和修正。

1.3 模具制造要求高精準(zhǔn)

對(duì)模具進(jìn)行加工和制造，需要達(dá)到高精準(zhǔn)的要求。我們必須要對(duì)加工時(shí)可能出現(xiàn)的偏差進(jìn)行控制和避免，以此來(lái)確保成型后的模具符合標(biāo)準(zhǔn)，從而避免了產(chǎn)品的誤差的產(chǎn)生。一般來(lái)說(shuō)，在產(chǎn)品接合處，精度的要求更高。只有模具的精度達(dá)標(biāo)，才能保證新產(chǎn)品的質(zhì)量水平。

2 數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的廣泛應(yīng)用

2.1 數(shù)控車(chē)削加工技術(shù)

通常，數(shù)控車(chē)削加工技術(shù)主要應(yīng)用于中軸類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)件制造，主要包括形態(tài)各異的桿類(lèi)零部件和回轉(zhuǎn)體的模具制造。其中，回轉(zhuǎn)體模具有以下幾類(lèi)：瓶狀或盆狀的注塑類(lèi)模型；軸類(lèi)的零件等等。由于數(shù)控車(chē)床只能進(jìn)行平面的加工，因此，在具體應(yīng)用中數(shù)控車(chē)削加工技術(shù)主要對(duì)模具中一部分零部件進(jìn)行加工和制造。

2.2 數(shù)控銑削加工技術(shù)

數(shù)控銑削加工技術(shù)主要用于模具中的凹凸型面或者曲面的加工，采用該技術(shù)能夠?qū)?fù)雜的外形輪廓進(jìn)行深度加工，對(duì)曲面的模具也有較多的應(yīng)用。舉例來(lái)說(shuō)，該技術(shù)的應(yīng)用，能夠利用電極等方式進(jìn)行加工，使電火花成形。數(shù)控加工技術(shù)在我國(guó)機(jī)械加工領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，一些規(guī)模較大的數(shù)銑加工中心普遍利用數(shù)控銑削加工技術(shù)進(jìn)行加工和生產(chǎn)。

2.3 數(shù)控電火花加工技術(shù)

為了滿足模具的快速成形，要使用數(shù)控電火花加工技術(shù)。與編程相比，該技術(shù)加工手段相對(duì)較低。其中，模具加工中的線切割主要利用的是直壁狀的模具加工。比如在沖壓模具中，出現(xiàn)的凹凸模以及電火花加工技術(shù)中利用的電極等。

3 模具與數(shù)控加工技術(shù)的關(guān)系

數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、PLC技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展而取得了巨大的進(jìn)步。現(xiàn)今的數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)控制采用的是PLC技術(shù)；而加工程序的編制和信息化處理是由計(jì)算機(jī)來(lái)完成，當(dāng)然簡(jiǎn)單的也可以采用手工輸入編程；而加工精度的保證主要靠自動(dòng)檢測(cè)、反饋等微電子技術(shù)；所以說(shuō)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)是集多種新技術(shù)于一身的高科技。對(duì)于模具制造來(lái)說(shuō)，主要掌握的是機(jī)床的操作技能、計(jì)算機(jī)操作技能和編程軟件的使用技能，當(dāng)然各種加工工藝技能也是非常重要的。操作方面，現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床智能化和簡(jiǎn)單化越來(lái)越明顯，操作者主要掌握的操作技能的難點(diǎn)有兩個(gè)方面：一是工件的正確裝夾及對(duì)刀，也就是告訴機(jī)床工件的位置以及其與刀具的相對(duì)位置關(guān)系。二是刀具的設(shè)置和各種刀具的選擇使用。尤其是隨著加工難度越來(lái)越高各種用途的刀具不斷出現(xiàn)，使刀具的選擇和刃磨變得越來(lái)越要求高，對(duì)操作者的要求也就高。而且這個(gè)對(duì)于加工效率、精度甚至于成敗都是有非常關(guān)鍵的影響。在軟件使用方面，對(duì)于CAD/CAM/CAE軟件廣泛使用的有Auto CAD、Pro/E、UG、Solidworks、Master CAM等等。在模具制造編程中我們應(yīng)用最多的是Master CAM中的mill模塊。它已經(jīng)在模具核心零件編程加工中發(fā)揮了其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，是一個(gè)非常好用、功能齊全、操作方便的加工編程軟件。

隨著機(jī)械加工領(lǐng)域的不斷發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)以其自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)大范圍的應(yīng)用于模具制造的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，特別是為家用電器、汽車(chē)制造等領(lǐng)域提供了良好的技術(shù)保障。近些年，國(guó)際上一些領(lǐng)先的數(shù)控加工技術(shù)在不同程度上為環(huán)保能源、航天以及運(yùn)輸領(lǐng)域進(jìn)行運(yùn)用。在機(jī)械加工領(lǐng)域，模具生產(chǎn)制造的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)于各個(gè)數(shù)據(jù)和精度的要求比較高，模具制造要選擇硬度較高的原材料，還有就是整個(gè)模具制造和生產(chǎn)的時(shí)間和周期較短。由此可見(jiàn)，模具制造有其獨(dú)特性，比一般的機(jī)械產(chǎn)品在技術(shù)加工方面有更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，在高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求的基礎(chǔ)上推動(dòng)整個(gè)機(jī)械加工業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。

[1] 許發(fā)樾. 模具制造工藝與裝備(第二版)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[2] 楚丹妮. 數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用[J]. 電子技術(shù)與軟件工程，2015(03).