數控加工在模具制造中的應用

司媛媛

（河南工學院，河南 新鄉 453000）

伴隨社會經濟的進步，模具制造行業產品的更新速度越來越快、數量不斷增多，同時，對于產品形狀及精度的要求也不斷提高。傳統制造設備及工藝已無法滿足當前模具制造行業的發展，而數控加工技術因為可解決各類結構復雜、精度要求高、小批量多變型的零件加工問題而得到廣泛應用，將其應用于模具制造的生產過程中，不僅有利于保證模具的精度，而且還可實現對模具的高效設計與加工，在模具制造當中發揮著非常重要的作用。

1 數控加工概述

1.1 數控加工的概念

數控加工技術是一種利用數字化信息實現機械設備的自動化控制的技術。其可實現機械設備的自動化控制，并廣泛應用于其他方面。伴隨社會的發展，人們生活水平的提高，人們對于產品的需求量不斷增大，對于產品的質量要求不斷提高，為突破產品生產周期長、速度慢的局限，各企業迫切需求運用新技術來實現產品的制造，由此，數控加工技術應運而生。數控加工技術包括數控編程技術和數控機床加工工藝技術，兩種技術相互聯系，且各自發揮著其應有的作用。數據編程技術主要用于加工零件，以最大化地發揮數控機床的功能，而數控機床是數控加工的基礎設備，直接影響了整個加工的精度和效率，二者相互配合，可充分發揮數控加工技術的作用。伴隨數控加工技術的不斷推廣應用，其優勢逐步顯現，并被引入模具制造行業當中。

1.2 數控加工的特征

數控加工技術的特征主要體現在以下5方面：第一，產品性能質量高。數控加工技術所使用的操作系統為數字一體化操作系統，可有效控制誤差，保證其處與允許范圍內，進而保證所加工產品的精度和質量。第二，可加工相對復雜的零件。數控機床驅動裝置包括主軸電機、進給單元、進給電機和主軸驅動，此4部分可實現多坐標聯動，從而完成各種復雜模具的加工和生產，極適用于加工一些相對復雜的零件。第三，生產效率高。產品質量、產品生產周期及產品生產成本直接影響了產品的市場競爭力，也影響了企業的經濟效益。對于現代化模具制造企業而言，提高產品質量、縮短生產周期和降低產品成本是其實現長期、可持續發展的根本。數控加工技術采取的是數字一體化操作系統，其加工速度快，大大縮短了模具制造的時間，使產品周期更短，有利于提高生產效率；所加工產品的精度高，有利于提高產品質量，從而提高產品競爭力，進而提高企業經濟效益。第四，自動化程度高。數控加工技術所采取的是數字化操作系統，其具有強連續性和高自動化。相比于傳統加工技術，數控加工技術的使用不僅可減少操作人員的工作量、降低其勞動強度，而且還可實現模具制造的連續性，將誤差控制在允許范圍內，保證加工產品的質量，同時提高其加工效率。另外，利用這種自動化的操作技術，生產線上可實現流水式操作，各操作人員只需依照要求實施操作即可，出現人為錯誤的概率極小。為此，數控技術在模具制造當中得到廣泛應用，并為企業帶來了良好的經濟效益。第五，對操作人員的技術要求較高。數控加工技術本身所使用的是數字化操作系統，其信息化程度較高，因此，對于相關操作人員的技術要求也較高。一般數控加工技術操作人員不僅應具備基本的計算機操作技能和專業的數字化操作技能，而且還需精通各類數控加工技術的控制語言，以便在實施操作時下達正確指令，同時，還需具備一定編寫代碼的能力，以有效控制數控機床。

2 數控加工在模具制造中的作用

2.1 有利于提高模具制造的精度

對于模具制造而言，精度的控制是關鍵。傳統模具制造的工藝相對復雜，包括銑、磨、車等，加工主要依靠技術人手動操作完成，加工技術很難得到保障，且生產效率較低。而伴隨數控加工技術的廣泛推廣，其被引入模具制造行業，數控加工技術的應用可有效保障模具制造的精度，同時提高模具制造的生產效率。數控加工技術擁有專業的數控銑床、數控成型機床等，不僅可滿足模具加工的各類需求，如空間、曲面等，而且還使得加工材料的選擇有了更廣泛的范圍。此外，針對一些加工難度較大、形態復雜的材料，以及稀有的金屬材料等，利用數控加工技術可對其加工精度進行預先設計，以實現產品加工的高精度。

2.2 有利于提高模具制造的生產效率

伴隨社會及經濟的快速發展，市場競爭越來越激烈。對于模具制造行業而言，產品的競爭力受產品質量、生產周期及生產成本等方面的影響，提高產品質量、縮短生產周期、降低生產成本是提高產品市場競爭力的根本手段，也是企業獲得更好經濟效益的重要方式。為此，在對新模具產品進行研發時，首先要考慮到產品的生產周期及生產效率，以幫助模具制造企業在激烈的市場競爭當中取得優勢地位。數控加工技術以其高速切削工藝所生產出來的模具產品不僅質量好，而且精度高、穩定性強。據相關研究表明，相比于傳統的銑削工藝，數控加工技術的加工速度是其10倍，同時利用數控加工技術所制造的模具，包括大型模具，其誤差可控制在0.01mm以內，不僅提高了模具加工的精度，而且也提高了其加工效率。此外，數控加工技術還可應用于加工某些質地堅硬的材料，有利于拓寬模具加工的選材范圍，進而拓展企業生產線，為企業創造良好經濟效益。

2.3 有利于推動模具制造的智能化發展

當前，我國已進入信息化時代，不管是人們的生產或是生活當中，無不透露著信息技術的身影，模具制造也不例外，信息技術的應用極大地推動了模具制造行業的智能化發展。國內模具制造業現已廣泛使用虛擬設計及敏捷制造工藝。在進行模具制造的過程當中，利用信息技術不僅可促進模具制造所使用設備的智能化改造，而且企業還可利用信息技術收集整理模具制造的相關信息，為制造系統的更新和改善提供有效數據依據，從而盡量滿足當下市場對于復雜工藝的技術需求。如對于某些空間曲面，利用傳統工藝無法實現其加工，但是利用數控加工技術即可實現，并可依據市場需求實現其智能化加工。數控加工技術還可實現管理的網絡化，以打破時間及空間限制，通過遠程控制實現異地調控。此外，伴隨科學技術的發展，利用數控加工技術還可實現各類模具制造信息的共享，以推動模具制造不斷向前進步。

3 數控加工在模具制造中的應用

3.1 實施模具分類，選擇恰當的數控機床

在對模具進行加工前，需先對模具進行分類，并依據模具的種類選擇恰當的數控機床。數控加工機床的種類非常多，用于模具制造的數控加工機床也很多，數控加工機床的類型不同，其所生產出來的模具產品也不同，為能獲得最佳效果，就應先進行合理分類，然后再結合模具產品選擇適當的機床進行加工。當前使用相對頻繁的數控加工機床有銑加工、電火花切割、車削、磨削加工等，不同的模具只有選擇恰當的機床才能加工形成所需的模型，以實現提高生產效率、節約生產成本的目標。如數控車削加工主要應用于加工旋轉模具，但數控車同時還可應用于車平面及車錐面等。為此，必須先對模具進行分類，然后再選擇恰當的數控機床，才能使生產企業獲得最大利益。

3.2 注重技術發展，改進數控技術

當前市場競爭愈發激烈，數控加工技術也應適應當前的市場發展形勢，依據模具發展需求進一步投入研發，以選擇具有強競爭力的新材料，將這些材料應用于模具制造當中，以提高模具制造質量及生產效率。同時，數控加工技術本身也需進一步改進。伴隨市場的發展，市場所需的模具類型越來越多，以往的數控加工技術雖也能生產多種類型模具，但針對現下很多復雜、難度較高的模具，其就難以制造，為此，需不斷改進所使用的數控加工技術，使得那些復雜、難度高的模具制造成為可能。如曲面模具，有時市場需求的可能是存在細微復雜的形態或是對模具材料有特殊要求的模具，對此，可利用數控電火花線切割及數控銑加工進行配合，以順利完成模具的加工。

3.3 優化加工程序，提高生產效率

數控編程是數控加工技術的重要內容，良好的數控編程可實現數控加工技術的改進，從而進一步提高模具制造的精度及效率，而這就需要編程設計人員具備豐富的專業理論知識及編程經驗，在進行編程時，需充分考慮加工質量、時間、程序等因素，依指令并行執行原則，盡量縮短非切削時間，以實現同一時間的共同并發。如在啟動主軸時，需快速進行移動和定位，發生動作干涉行為，以完成指令執行，從而減少加工時間，提高生產效率。

4 結語

總之，數控加工技術是當前模具制造生產當中所使用的重要先進加工技術，相比于傳統加工技術，數控加工技術具有所加工產品的精度高、多樣化、效率高等優勢，不但保證了模具制造的質量，而且也提高了其生產效率，有利于提高模具制造企業的經濟效益，促進模制造行業的快速發展。相信伴隨科學技術的向前發展，數控加工技術水平也會得到不斷提升，其在模具制造行業當中將發揮著越來越重要的作用，為機械制造企業創造良好的經濟效益。

[1]尚笑非.淺論數控加工技術在模具制造中的應用[J].科技經濟導刊,2016,(11):36.

[2]陳震.淺析數控加工技術在模具制造中的應用[J].科技展望,2015,25(20):168.