數控加工技術在機械模具制造中的應用分析

馬春玲

摘 要 模具是機械加工中零部件塑型的重要基礎，所以模具本身的質量直接關系到零部件的加工質量，零部件的構造形式越復雜，對模具的制造要求就越高。利用數控加工技術進行機械模具制造，不僅能夠提高制造質量，而且能夠提高生產效率。文章主要對數控加工技術在機械模具制造中的應用進行分析，為進一步提升模具制造質量提供參考。

關鍵詞 數控加工;模具制造;工藝;編程;驗證

隨著我國機械制造業的快速發展，對零部件的加工質量和加工效率有了更高的要求，傳統的加工方式已經無法滿足這種制造需求，數控加工技術的出現，是對機械制造業的一種變革。數控加工技術主要是利用預先編寫好的程序來控制自動化機床進行零部件的加工，由于數控加工技術在自動化、集中化和柔性化方面具有較強的優勢，所以在制造領域得到了廣泛的應用。在零部件的構造越來越復雜，以及對加工精度要求越來越高的形勢下，需要不斷提升模具的加工質量，以確保模具能夠滿足各種復雜條件下零部件的加工需求，為促進工業生產水平的提升奠定良好的基礎。

1機械模具加工特征的分析

在傳統的模具制造中，由于零部件的種類較少，且構造形式較為簡單，所以模具制造難度相對較低，在加工時按照規范化步驟進行制造即可。而在現代工業生產中，為了滿足各種機械設備的性能需求，零部件的種類不斷增加，且構造形式也越來越復雜，由此增加了模具制造的難度。為了提高數控加工技術在機械模具制造中的生產效率和質量，應該對機械模具的加工特征進行優化分析，為工藝設計人員提供重要的參考依據。對市場中現有的模具和企業生產過的模具進行種類和形狀特征進行分析，找出其中的共同點，然后利用典型特征建立模型，從而提高工藝自動化水平和數控代碼生成效率。一般情況下，會將孔、凸臺和角等作為模具的基本特征，然后將總結的特征與CAD模型結合來優化工藝流程和布局。在代碼編寫過程中，設計人員可以將人工識別技術融入數控加工技術中，根據模具的尺寸、數量、自由度等參數來選擇適宜的機床設備，然后根據模具的幾何特征選擇適宜的道具，由此提高數控加工技術在機械模具工藝制定中的效率[1]。

2合理規劃機械模具的加工工藝

為了提高模具制造的生產效率，降低總體成本投入，應該合理規劃機械模具的生產工藝。生產工藝是對機械模具制造中各個工序之間銜接步驟的優化處理，是刀具以及工件行駛路徑的重要參考依據，直接關系到機械模具制造的效率以及生產成本。在工藝規劃中可遵循集中化原則，按照由粗到細的方式進行工藝規劃。為了降低設備的采購和使用成本，在工藝規劃中可提高模具一次裝夾內工序的完成度，降低因為工序煩瑣而增加成本投入。為了提高零部件加工的精度，可提高機械模具的定位誤差要求，以此降低不同機床間的誤差對模具產生的影響。對于同軸孔而言，盡量采取一次定位加工，減少加工中換刀頻率，盡量減少模具的移動，降低這些因素對加工精度的影響。在刀具行駛和更換路徑設計中，通過優化設計縮短路徑，對于同等級別而言，可參照上一工序結束后刀具的位置，合理安排距離刀具位置最近的工序。在加工完平面工序后，再對孔和內表面工序進行規劃，最后安排外表面工序加工。在使用銑刀進行模具表面加工時，由于施加的力度較大，容易影響到模具加工質量，所以對于加工精度要求較高的模具而言，可采取銑平面和鉆孔交替加工的形式[2]。

3數控加工中編程技術在機械模具制造中的應用

編程是數控加工技術的核心部分，在機械模具制造柔性化的要求下，增加了編程的工作量和難度。編程在數控加工技術中的應用主要體現在刀具和切削方式的選擇，這也直接關系到模具加工的質量。現階段在數控加工技術中使用的編程軟件可以實現人機交互的功能，便于提取模具中的幾何特征作為關鍵參數，提高編碼生成的效率。刀具的選擇要與零件的加工要求相符，利用數控加工編程技術，可以將加工零件的幾何參數和材料特征等輸入到軟件中，在系統中即可自動生產列表。工藝設計人員可參照工藝設計要求篩選出與之匹配的刀具，確保零件加工質量。切削方式對模具加工的表面質量有直接影響，應該根據模具的材料和刀具類型選擇適宜的切削方式。在數控加工編程技術中，可以利用系統中簡化后的特征生成制造工序，然后設計刀具路徑和切削參數，經過復核后，在軟件中可直接生成與工藝對應的程序代碼，同時將其導入到數控設備中[3]。

4數控技術對機械模具的仿真驗證

使用數控加工技術進行機械模具制造，可有效提升加工過程的自動化，大大降低因為人工操作而出現的失誤率。但是在實際生產中受到各種因素的影響，會出現碰撞以及過切等問題，直接影響到模具的加工質量。為了保證模具制造質量，在生成機械模具制造工藝流程和數控編碼后，可對其進行仿真驗證。通過對現實生產環境的模擬，在三維運動場景中輸入完整的控制程序，對機械模具制造過程中可能對加工質量產生影響的因素進行預判。在對NC文件中的加工指令進行解析的過程中，為了增強驗證結果的準確性，應該注意掃描體的構造，將刀軸矢量輸入軟件中進行模擬運算，最終生成顯示結果。如果模具的實際模型與仿真驗證生成的模型存在差異時，可以利用動態圖像的變化對數控程序中存在的問題進行分析，然后進行相應的調整。

5結束語

數控加工技術在我國機械加工制造業中的應用，改變了傳統的加工方式，高效的自動化生產模式，可實現大規模批量化的機械加工，有效提高生產效率。而數控加工方式是由程序控制機械設備進行加工生產，在精準度方面有更高的提升空間，有效降低傳統加工中的誤差，提高產品的加工質量。將數控加工技術應用于機械模具制造中，能夠滿足構造條件比較復雜的模具制造，尤其是對于時間要求緊迫且構造形式比較特殊的模具制造，能夠在短時間內完成模具制造，并且有效保證模具的制造質量，這對促進工業生產水平的發展具有重要意義。

參考文獻

[1] 劉力行.數控加工技術在機械模具制造中的有效性應用研究[J].科學咨詢（科技·管理），2020（5）：23-24.

[2] 李林.在數控模具制作中的影響因素及改進措施探析[J].計算機產品與流通，2020（6）：65.

[3] 徐留明，毛雪.數控加工技術在機械模具制造中的應用探討[J].輕工標準與質量，2020（1）：109-111.