數控加工技術在模具制造中的應用及趨勢探討

黨育強

鶴壁天汽模汽車模具有限公司 河南鶴壁 458000

隨著新時代的到來，社會各個領域都得到了快速發展，其中工業領域的發展速度極快，模具制造行業也不斷提升了標準要求。隨著時代發展，人們對于模具在精確化、標準化以及多樣化等方面要求也越來越高。傳統的模具制造技術其自身具備的各種工藝特性，已經難以滿足當前現代工業發展的需求。而作為新加工技術的數控加工技術，被廣泛應用于模具制造行業之中，促進了我國現代工業的發展[1]。

1 數控加工在模具制造中的應用優勢分析

1.1 能夠有效提升模具制造的精度

在當前的模具制造行業中，人們對于模具制造的精度要求越來越高，而模具精度又是保證產品質量的關鍵。過去傳統的模具制造工藝在應用過程中相對而言較為復雜，所包含的生產流程主要有銑、磨、車等環節，而且主要依靠相關生產技術人員通過手動操作的方式來完成，在加工技術方面很難保障其精度，在生產效率方面也非常低。而在數控加工技術被廣泛應用和推廣之后，模具產品的精度得到了很大程度的提升，并獲得了有效的保障，與此同時，產品的生產效率得到提升。在數控加工技術中，集合了非常專業的銑床、成型機床等，這些方面都含有較高的數控技術成分，既可以使模具加工在選擇類型方面的需求獲得滿足，還可以滿足在空間方面、曲面方面的需求等，還能夠使相關的加工材料具有選擇性，使其選擇的范圍更加廣泛。

1.2 能夠有效提升模具制造的生產效率

隨著當前社會經濟發展速度不斷加快，市場競爭環境也愈加復雜與激烈。而當前的模具制造行業要想使產品能夠有效提升競爭力，必須加強產品質量，降低產品的生產周期以及產品的生產成本等，因此，在進行新型模具產品相關項目的研發時，要進行周全考慮，既要對模具產品的實際生產周期如何縮短進行考慮，從而切實有效幫助相關模具制造企業提升競爭力。數控加工技術在模具制造中具有非常高的優勢，其擁有的切削工藝技術具有高速切割的能力，能夠保證生產加工出來的各種模具產品都具有非常高的品質。通過相關的科學研究發現，數控加工技術與傳統加工技術相比，其銑削工藝在加工速度方面數控加工技術是傳統工藝的10倍，而通過對數控加工技術利用，其產生的誤差都能夠控制在0.01mm之內，不僅使模具產品的加工精度得到有效提高，還促進了產品加工效率的有效性提升。除此之外，數控加工技術還能夠針對一些質地非常堅硬的材料進行加工，促使模具產品在加工的過程中拓寬了材料選擇的范圍，從而幫助企業創造出更高的經濟效益。

2 模具制造中數控加工技術的應用

2.1 數控銑加工技術

數控銑床是較典型的數控加工設備，該技術的應用使制造業沖破了傳統技術的限制，使復雜性的模具生產加工變得簡單化，促進模具制造精度水平的提高。尤其是進行產品曲面加工，通過數控銑加工技術與CAD軟件編程技術的應用結合，能夠實現多種不同類型、復雜曲面的模具加工制造，部件殘余較少。目前國內較常見的曲面加工主要有模具型腔與型芯加工技術。另外，在模具孔的部分，需通過鉆孔與擴孔等方式進行加工制作，應用數控加工技術則可將相關操作在相同的機床上完成，不但能夠確保模具加工參數的精準度，同時也節省了大量的制造時間[2]。

2.2 數控車加工技術

數控車床的剛性及制造精度水平較高，適用于在模具尺寸具有嚴格要求的零件制造加工中。對于七級尺寸精度的零部件進行車加工沒有太大困難，必要條件下可用車代替磨。同時，數控車削時候刀具的運動是通過插補的方式完成的，所以能較好地滿足在模具產品圓度及直線度水平等具有較高要求的制作加工。另外，若在制作加工中發現精度水平不足的問題，可對程序進行相應修改，全面確保制作加工精度。

2.3 數控加工對刀技術的運用

在進行工件加工時，先在機床上進行定位裝夾，將這一步完成之后，必須對工件在機床上安裝的位置正確與否進行確定，這樣才能方便與機床坐標系建立聯系。確定工件在機床上的具體位置的過程，實際上是通過對機床上刀的位置來確定的，在對加工工件的編程坐標系位置確定時，其編程加工的位置也都是按照這個坐標系作為參照的。我們對加工零件的圖紙進行工件坐標系的建立時，需要保證零件上存在的所有幾何元素的位置都必須明確，而在進行工件坐標系原點確定時，通常都是以零件加工圖上某一個具有特征的點作為原點，建立坐標系，這樣才能使編程當中建立的坐標系能夠實現與工件之中建立的坐標系重合。在數控加工技術中能夠實現編程，而編程又可分為手工與自動兩種編程，為了能夠使程序得到簡化，當前利用計算機編程技術已經成為未來發展的一種趨勢。

3 未來發展趨勢分析

（1）數控加工控制系統性能的優化。結合機械制造業發展情況來看，模具加工生產的速率及精度已經成為最重要的指標，數控技術控制系統以及芯片的技術含量逐步提高，為模具生產速率及精度發展提供了較好的技術支持。在這種情況下，控制系統性能的智能化、復合性及柔性化將成為未來發展趨勢。

（2）數控加工技術功能的優化。用戶界面為數控系統與使用者的對話接口，因此，界面功能的完善將成為一大發展趨勢，朝向界面圖形化及計算機可視化發展，加強對生產活動的識別，并進行圖像的靈活分解，使其成為小塊任務，便于管理。

（3）數控加工技術體系結構的優化。未來數控加工技術將會逐步提高網絡化及集成化結構水平，采用高度的集成化芯片以及可以進行編程的集成電路，提高數控系統的運行速度。同時通過機床專項網絡的接入提高技術系統遠程控制水平，落實技術應用的無人化管理，通過系統網絡化建設能夠在任何一臺機床上對其他的機床進行程序的編制、操作等[3]。