數控加工技術在模具制造中的應用分析

李文軍，張杰

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數控加工技術在模具制造中的應用分析

李文軍，張杰

（天津職業大學，天津 300410）

隨著新時代的到來，現代化信息技術不斷提升，在工業加工企業當中信息技術得到了廣泛的應用，數控加工技術的應用就是其最顯著的體現，尤其是在模具制造中的應用更加顯示出其具備的優勢。為了更好地促進模具制造業的發展，針對數控加工技術在模具制造中的應用進行了分析。

數控加工技術；模具制造；數控機床；生產效率

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 關于數控加工的重要概述

1.1 數控加工技術的重要定義

所謂數控加工技術，主要是通過對現代化數字化信息技術的應用，在機械設備中實現自動化控制的一項新型技術。它能夠使現代化的機械設備實現當前工業領域需求的自動化控制，并能夠將其廣泛應用到其他方面。隨著社會不斷的發展與進步，社會經濟的發展推動了人們生活水平的提高，人們對各式各樣產品的需求量也逐漸加大，在產品質量方面要求也越來越高，為了能夠將產品在生產周期與速度慢方面的局限打破，運用新技術是各個企業實現各種產品制造的重要途徑，數控加工技術的出現解決了各大企業的這個難題。數控加工技術不是單一的一種技術，它融合了數控編程與數控機床加工工藝兩種技術，使二者之間相互建立聯系，并且能夠各自將其自身所擁有的作用進行充分發揮。其中數據編程技術是針對于零件加工而采用的技術，它能夠將數控機床所蘊含的功能最大化進行發揮，而數控機床在數控加工設備中屬于基礎性設備，它能直接影響整個加工過程的精度與效率，兩種技術相互之間協調配合，才能將數控加工技術的真正作用切實充分發揮。而在數控加工技術不斷得到推廣與應用的過程中，它的優勢也不斷得到突顯，從而被引入到了我們模具制造的行業之中。

1.2 數控加工的主要特征

數控加工技術具有非常顯著的特征，具體體現在以下5個方面：①生產出的產品具有高質量。在數控加工技術中采用了數字一體化的操作系統，這一操作系統的優勢非常強大，它能夠對生產的誤差進行有效控制，能夠將誤差控制在允許的范圍之內，進而使得所生產加工的產品精度與質量得到了保證。②能夠對比較復雜的零件進行加工與生產。在數控加工技術的數控機床驅動裝置中，主要包含了4個部分，分別為主軸電機裝置、進給單元裝置、進給電機裝置以及主軸驅動裝置，這4個部分能夠實現相互之間的多坐標聯動效應，從而實現對各種非常復雜模具的加工及生產的任務。③具有非常高的生產效率。在進行產品生產加工的過程中，其質量、生產周期、生產成本都會給企業在市場競爭力方面帶來非常直接的影響，同時也會對企業生產經營所獲得的經濟效益產生很大程度的影響。而作為現代化的模具制造企業，要想獲得長久、可持續化的發展，必須從提升產品質量、縮減生產周期、降低產品生產成本等方面來實現。而數控加工技術中的數字一體化操作系統在其中發揮著至關重要的作用，它能夠將影響產品生產的枷鎖打破，使產品加工的速度得到提升，從而縮減模具生產制造的時間，加快產品生產的速度，將產品生產的周期縮短，這些對于提高生產效率都是極為有利的；所生產的產品精度的高低，與產品質量有著直接的關系，產品精度越高產品質量越高，產品質量獲得提高，勢必促進產品競爭力的提升，進而使得企業的整體經濟效益獲得提升。④具有較高程度的自動化。在數控加工技術中所采用的操作系統屬于數字化操作系統，具有非常強的數字化特征，并且在生產應用中也有非常高的連續性及自動化。數控加工技術與傳統加工技術相比，在操作人員方面，它不僅能夠更大程度減少工作人員的工作量及勞動強度，還能夠使模具制造在生產中實現連續性，高效地將生產誤差進行控制，使其能夠始終處于允許范圍之內，以此來保障產品的質量，同時還能有效提升產品的加工效率。此外，對數控加工技術的充分利用，能夠使流水生產線的操作方式得以實現，相關工作人員在進行操作時僅僅需要依照操作的要求來實施操作即可實現生產，而且在人為方面，出現錯誤的概率非常小。所以數控技術才能夠在眾多模具制造企業當中獲得推廣并被廣泛應用，通過對其的應用為企業獲得了非常好的經濟效益。⑤在操作技術方面的要求比較高。由于數控加工技術的操作系統所采用的是數字化操作系統，所以其在信息化方面的程度是非常高的，因此，在進行模具產品生產的過程中，對操作人員有較高的技術要求。一般情況下，在數控加工技術下應用的操作人員必須具備最基本的計算機操作技能、專業化的數字化操作技能，此外，還需要非常精通各種類型的數控加工技術中所使用的控制語言，這樣在進行生產操作時才能夠準確無誤地下達指令，與此同時，對于他們而言，具備一定的代碼編寫能力，能夠更好地對數控機床進行有效控制。

2 數控加工在模具制造中應用的優勢分析

2.1 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。

2.2 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，使產品的質量獲得提高，產品的生產周期得到縮減，產品的生產成本得到控制進而降低，這些方面的改變是提高模具產品在市場經濟競爭力的最佳途徑，同時也是模具生產企業能夠獲得更高經濟效益的一種重要手段。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，又要考慮如何提升產品的生產效率，從而切實有效幫助相關模具制造企業提升競爭力，使其能夠在市場競爭激烈的環境中獲得發展優勢及較高的地位。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，不僅產品質量非常好，而且在產品的精度上也非常高，并具有超強的穩定性。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0.01 mm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，進而促進了模具企業在生產方面的拓展，從而幫助企業創造出更高的經濟效益。

2.3 能夠推動模具制造實現智能化的發展

隨著社會的發展我國已經步入了現代化的信息時代，人們無論是在日常的生產中還是在生活當中，信息身影幾乎無處不在，而在模具產品的制造中也同樣離不開信息技術。可見信息技術的推廣與應用在模具制造行業之中，極大推進了該領域朝向智能化方向發展。

3 數控加工技術在模具制造中的應用分析

3.1 數控銑加工在模具制造中的具體應用

數控銑床在數控加工技術中屬于較為典型的設備。數控銑床在很大程度上促進了模具制造行業的轉變，生產出原來傳統技術加工工藝難以生產的、非常復雜的模具，有效縮減了產品制造的時間，還使得模具在制造精度方面得到了提高，并在實際生產中減少大量使用手工操作的概率，成功縮短了產品制造的周期。數控銑加工技術應用于模具制造生產中，主要應用在以下幾個方面：①在輪廓加工中的應用。有效改變了原來傳統銑床技術在生產效率方面低下的狀態。 ②在曲面加工中應用。曲面合成在注塑模零件制造的過程中，大部分零件表面都是具有一定曲面的。在數控銑加工技術中，曲面加工是加工工藝中最具典型的工藝，再次將工藝與CAD軟件進行結合來實現編程，通過數控銑床技術的應用，能夠使多種非常復雜的曲面類型產品的加工得以實現，而且所加工制成的零件部件品質都非常高，幾乎不存在殘次品。③在孔加工中的應用。鉆孔、擴孔等技術在進行模具孔加工的過程中，是常見的操作技術，將數控加工技術應用于孔加工生產之中，能夠實現將所有加工程序都在一臺機床上進行，不僅有效提升了精度，還縮短了產品制造時間。

3.2 數控車加工在模具加工中的具體應用

有些零件在精度方面的要求是較高的，數控車床能夠很容易滿足其要求，這是因為數控車床的整體剛性非常好，它能夠保證產品制造時保持極高的精度。零部件的尺寸精度需求在7級時，利用數控車加工來進行生產基本上沒有什么困難，有時在一些特定的場合能夠實現以車代磨。而且在數控加工技術下的車削，其使用的刀具是通過插補運動使其實現運動，再與剛性較好的機床進行良好配合，因此，在各個方面要求都比較高的零件都可以采用車加工的方式來進行，比如直線度、圓度還有圓柱度等方面要求較高的零件。如果在利用機床車進行產品加工過程中，發現機床車加工的位置在精確度方面沒達到要求，我們可以通過相關程序進行相應的修正，以提高產品加工的精度。

3.3 數控加工對刀技術的具體運用

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，這樣才能方便和機床上原來存在的坐標系建立聯系。在對工件在機床上具體安裝位置確定的具體過程，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。我們在需要加工零件的圖紙上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。

4 結束語

總而言之，無論什么時候實現經濟的發展都是無止無休的，因此，實現工業生產行業的發展也是永無止境的。我國工業生產水平隨著科技的進步不斷得到提高，在模具加工方面的要求隨之不斷提高。因此，在新時代背景下，模具加工企業需要對新技術進行不斷研究，通過提高產品的生產效率、質量來提升自身的競爭力，這樣才能更好地在復雜的市場環境中生存和發展。

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2095－6835（2019）01－0031－02

TG659；TG76

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.01.031

〔編輯：嚴麗琴〕