智能加工技術在模具制造中的應用

摘要：在經濟全球化的發展下，制造業也隨之擴大，在對模具的需求和質量要求上也是越來越高，因此在模具制造中加入智能加工技術能夠大大提高模具制造的質量。其中數控是對模具制造進行精確控制的重要方式之一，這種智能加工技術與模具制造結合在一起形成了產業的自動化和智能化，對模具制造業的發展有著極大的幫助，對于實現“中國制造2025”也是有著巨大的幫助。

關鍵詞：智能加工；模具制造；應用

中圖分類號： TG502文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10 （C）-0000-00

智能加工技術是一種將人工智能理論和數字化設計制造理論結合為一體的加工技術，優點是能夠大大提高制造質量、效率和效益，在傳統的加工過程中會出現很多不確定因素，影響模具制造的質量和效率，而在智能加工技術加入之后，模具制造效率和質量都在很大程度上得到了提高，尤其是在“中國制造2025”提出之后，更加要在制造業上應用智能加工技術，這樣才能為我國經濟的發展奠定良好的基礎。

一、智能加工技術在模具制造中的應用現狀

在生產中的模具制造只要是通過注塑、擠出、壓鑄、拉伸等方法來得到所需要產品的模具或者工具，一個國家制造業水平的高低主要是通過對模具制造的質量和效率來衡量的，這也直接決定著一個國家在國際上的競爭力，從全球目前的形勢來看，模具制造更加向著集約化、智能化、自動化等方向發展，在生產周期上也是進行了進一步的縮短。因為模具制造要朝著大型、精密和標準等方向發展，因此我國制造企業在模具制造這方面應該加大重視力度，應用智能加工技術來提高我國模具制造的質量和效率，這也是為了完成“中國制造2025”最基本的要求。智能加工技術在模具制造中的應用還是比較廣泛的，傳統的模具制造方法在生產企業中幾乎看不到了，更多的是數控技術來取代，這就是智能加工技術的體現，現在的數控機床更加的精密、高速、復合與智能，完全符合現在模具制造的要求，對我國未來制造業的發展有著重要的作用。

二、智能加工技術的特點分析

精度高，質量穩定性好：智能加工技術是通過數控來對裝置進行智能控制，此裝置是由很多硬件，例如電路板、顯示器、鍵盒等，同時還具備一些零星的程序，來進行數字輸入，這樣就能實現對模具制造的有效控制，在信息存儲、數據轉換以及插補運算等方面都有著很好的作用。恰恰是因為這些核心的裝置，因此相比較傳統的模具制造，智能加工技術能更加的精密和穩定。

加工復雜零件：在模具加工的過程中，難免會遇到一些比較復雜的零件，對于這樣的零件，通常來說使用傳統的模具制造方式是比較復雜且困難的，而智能加工技術的應用則是通過多坐標聯動的方式來對數控裝置進行控制，很多平面曲線和空間曲線的加工工作都能夠輕松完成，這樣就大大節省了時間，提高了制作模具的工作效率。

生產效率大大提高：智能加工技術的應用是主要是通過數字化來進行控制的，這樣就讓生產和加工變為一體化，通過數字化和智能化來對機床進行全程的控制，智能化的控制能夠減少生產單位的時間，提高模具制造的效率，對企業的生產和經濟效益的提高都有著重要的作用。

自動化程度較高，對工作人員素質要求較高：在智能加工技術的應用下，模具的制造主要是通過數字化控制完成，這樣就能夠減少工作人員的工作強度，減少了生產成本，對企業的效益也是一種提高。但是這樣的工作需要具有一定專業素質的人員來進行操作，因此需要工作人員的專業素質較高。像一些數控加工語言需要應用CAM軟件來進行仿真模擬，這種高技術的專業知識并不是每一個工作人員都能明白的。

三、智能加工技術在模具制造中的具體應用

1.DXF轉換工具

在模具加工中，其曲面的精準性直接影響著模具制造的質量，在很多加工企業中，對于一些大型的模具都是進行自動化加工控制的，但是很多局部的程序需要進行適當的調整，這就需要一定的時間來完成，同時在對模具輪廓進行修改的過程中也是需要一定的程序修改，這樣就浪費了時間。而智能加工技術中DXF的應用就能很好的解決這一問題，可以讓加工機器在運行的狀態下進行修改程序，避免了停機等待，在對輪廓進行修改的過程中也是能夠單獨設立一段程序進行，為客戶減少了等待的時間，簡化工作程序。

2.手輪疊加和運動控制

在模具加工中，尤其是一些大型的精密的模具，操作人員需要直接對其進行自動加工控制，這就需要手輪疊加運動。在運動開始之前會對全局程序的參數進行設置，這樣疊加運動的范圍就能夠確定，在這樣的前提下，手輪疊加運動是非常安全的。

曲面加工在模具制造中是比較重要的一環，往往是使用CAD或者CAM來生成曲面加工程序，但是在很多直線程序的插補過程中會出現很多棘手的問題。在智能加工技術下，數控系統就能夠讓其自動過渡，刀具也能夠以穩定的速度在模具上切割。在運動控制中還有一個重要的功能就是減少后處理器的二次運算，這一功能在上夜班無人看管的前提下非常好用。

3.智能控制加工精度

機床幾何誤差、旋轉軸定位誤差及空間漂移是在模具制造加工中經常出現的問題，想要提高其加工精度就要從這幾方面入手進行解決，而在智能加工技術的應用下，KinematicsComp功能和KinematicsOpt功能就能對這種問題進行及時的解決。在KinematicsComp功能中，是將所有軸的實際特性結合到運動特性的模型中，高精度的來測量刀尖的空間誤差。從而提高加工精度。KinematicsOpt功能是通過海德漢高精度觸發式測頭來測量球心的位置，對被測軸進行自動優化，然后對參數進行修改，這樣就保證了模具質量生產的穩定性。

4.自適應控制加工過程

通常生產企業都想盡可能的提高機床的生產效率，為企業帶來更大的經濟效益，因而對給予機床一個更大的加速度，在這樣的高速運動下，機床的承受能力是巨大的，嚴重時會影響機床的正常工作。而在加工過程中運用受力自適應控制就能對加速度進行檢測，讓機床運行速度保持在一個正常的、合理的范圍之內，同時還能夠提供扭矩和摩擦力的數據參數，讓工作人員不斷地調整控制參數，這樣就能適應工件當前的質量。而位置自適應控制是應用在機床的動態性能控制中，最大限度的提升機床的動態性能，從而提高控制系統的穩定性。

四、模具制造中智能加工技術的應用趨勢

隨著經濟的發展和工業產品質量要求的提高，對模具制造的要求也是越來越高，模具制造的方向也應該朝著更高的方向發展，智能化生產將會變得越來越普及，其中數字化控制將會成為模具制造發展趨勢中的主要潮流，模具制造主要是對速度和精度進行控制，只有將這兩方面控制好，那么就能夠得到高質量的產品。在未來的模具制造中，會要求工業生產更加的高效、精準、復合化和多元化，而在實現這些標準的前提就是應用智能加工技術，因此智能加工技術將會應用的更加普遍、成熟。

五、結束語

現在智能加工技術被廣泛的應用在模具制造中，隨著計算機技術和網絡的發展，數控技術是智能加工最好的體現方式之一，對于一些大型精密模具的制造都是有著至關重要的作用。上述具體應用在工業生產中都發揮著重要的作用，相信在未來的發展中也是極為可靠、準確的。

參考文獻

[1]楊興.模具制造智能化技術在東風模具的應用[J].金屬加工（冷加工）.2015（11）

[2]姜黎章.智能化制造技術在精密注塑模具中的應用[J].金屬加工（冷加工）.2015（11）

作者簡介：吳暐，（1978-），男，漢，江西南昌，工學碩士，教師，副教授，研究方向：機械設計、模具設計與制造、機械加工。