淺析數(shù)控技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造中的具體應(yīng)用及改進(jìn)建議

盛湘

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)等方面的不斷發(fā)展，我國機(jī)械制造行業(yè)也迎來了飛速發(fā)展時(shí)期，伴隨著模具設(shè)計(jì)與制造生產(chǎn)水平的持續(xù)提升，如果企業(yè)還在應(yīng)用傳統(tǒng)的加工形式，那么必然不能滿足當(dāng)前極高精確性的標(biāo)準(zhǔn)要求。而作為一種先進(jìn)的技術(shù)形式數(shù)控加工技術(shù)的出現(xiàn)，將其應(yīng)用在模具設(shè)計(jì)與制造過程中，一方面能夠達(dá)到極高精密性要求的同時(shí)，更能夠促使機(jī)械模具設(shè)計(jì)與制造制造行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。基于此，在接下來的文章中，將以數(shù)控技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造當(dāng)中的應(yīng)用為切入點(diǎn)，重點(diǎn)提出幾點(diǎn)合理的改進(jìn)建議，希望能夠給相關(guān)人士提供重要的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工技術(shù);機(jī)械模具制造;應(yīng)用

0 ?引言

所謂的數(shù)控加工技術(shù)，主要就是在機(jī)械設(shè)備制造過程中，通過數(shù)字化信息對機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過程進(jìn)行控制的一種方法。面對當(dāng)前社會各界人士多樣化的產(chǎn)品需求下，再加上機(jī)械模具生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，此時(shí)也就凸顯出精密性機(jī)械模具生產(chǎn)的要求。鑒于該種現(xiàn)狀下，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)與制造當(dāng)中，就突出了數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。對此，文章針對數(shù)控技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造中的具體應(yīng)用及改進(jìn)建議進(jìn)行分析，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1 ?數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀

對于模具設(shè)計(jì)與制造來講，主要就是企業(yè)生產(chǎn)過程中所應(yīng)用的一系列的模子或者是其他設(shè)備，主要涵蓋冶煉、吹塑以及壓塑等多個(gè)環(huán)節(jié)的模具，基于當(dāng)前嚴(yán)峻的國際形勢下，為了能夠確保我國制造行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的同時(shí)，提高在國際間的影響力，那么就必須不斷的提高模具加工時(shí)的生產(chǎn)效率，促使加工工藝達(dá)到極高的水準(zhǔn)。伴隨著經(jīng)濟(jì)等方面的迅速發(fā)展，我國模具機(jī)械制造行業(yè)凸顯出全球化的發(fā)展趨勢，鑒于不斷加快的發(fā)展速度下，雖然我國模具制造總體水平相比較之前有了很大的進(jìn)步，但是根本上與國外先進(jìn)國家相比較，還有著很大的上升空間。在當(dāng)前乃至未來很長一段時(shí)間內(nèi)，在我國模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)發(fā)展當(dāng)中，一方面需要保證產(chǎn)生生產(chǎn)過程更具效率的同時(shí)[2]，也希望能夠促使產(chǎn)品達(dá)到極高精確性的要求，另一方面也希望模具制造行業(yè)秉持智能化以及集成化等特點(diǎn)，走上可持續(xù)發(fā)展的道路。縱觀現(xiàn)實(shí)情況下，我國模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)發(fā)展中還存在著很多有待解決的問題。而數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，將其全面應(yīng)用在我國模具設(shè)計(jì)與制造生產(chǎn)過程中，能夠充分發(fā)揮出數(shù)字化精密控制形式的價(jià)值，全程監(jiān)管以及管理好機(jī)床的整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡。同時(shí)，伴隨著持續(xù)增加的數(shù)控機(jī)床類型上，更是發(fā)揮出了較強(qiáng)可靠性以及精密性的優(yōu)點(diǎn)，總之，在未來我國模具制造行業(yè)當(dāng)中，將更加重視數(shù)控技術(shù)形式，正因?yàn)閿?shù)控技術(shù)的應(yīng)用，也會推動(dòng)我國模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展道路[3]。

2 ?數(shù)控技術(shù)在加工合金零件機(jī)械模具中的具體應(yīng)用

2.1 合金零件加工模具的工藝路線

2.1.1 零件圖樣的分析 ?應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)與制造生產(chǎn)過程中，其中在選取模具材料環(huán)節(jié)當(dāng)中，像其中包括的合金零部件，此時(shí)最好采取鋁合金性質(zhì)的材料，確定好材料之后，接下來就是對鋁合金材料實(shí)施有效的切削處理。通過長期以來的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，鋁合金材料不僅發(fā)揮出了較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，而且在實(shí)際的加工環(huán)節(jié)當(dāng)中，也表現(xiàn)出了比鋼件更突出的優(yōu)勢。在鋁合金材料實(shí)施加工處理過程中，詳細(xì)的流程主要可以從以下幾方面進(jìn)行：第一，工作人員應(yīng)用鋁合金性質(zhì)的零部件，在模具制造過程當(dāng)中，工作人員應(yīng)該全面的處理好合金零部件的正反兩面，保證其處理平整的狀態(tài);第二，針對合金材料的細(xì)節(jié)方面，工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況，合理的應(yīng)用粗加工以及細(xì)加工的形式;第三，在整個(gè)合金材料加工過程中，工作人員必須嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，確保在極高加工生產(chǎn)效率的同時(shí)，也能夠得到最終高質(zhì)量的模具產(chǎn)品。通過實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在合金零部件制造模具產(chǎn)品過程中，該環(huán)節(jié)不可能一次成功，那么為了能夠確保最終模具具備極高的精確性，往往還需要工作人員進(jìn)行二次的深加工。另外，也需要對模具加工時(shí)所使用的設(shè)備等進(jìn)行全面的檢修，保證所有加工設(shè)備都能夠發(fā)揮出極高的精確性[4]。

2.1.2 確定毛坯種類 ?鋁合金主要是模具材料加工時(shí)的主要應(yīng)用部分，此時(shí)基于刀具視角下進(jìn)行分析，為了能夠降低刀具嚴(yán)重磨損程度，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，那么所選擇的合金零部件就必須能夠順利開展切削以及加工，確定好合金材料的質(zhì)量，提高材料的性能標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.3 確定工件加工余量及形狀 ?毛坯選取塊狀鋁合金件，其規(guī)格為76mm*76mm*50mm，以此來加工模具。具體情況見圖1。

2.1.4 選擇定位基準(zhǔn) ?從粗基準(zhǔn)方面出發(fā)，其中的零件外側(cè)外部為核心，作為正面內(nèi)型腔加工的粗基準(zhǔn)，反面加工將小凸臺側(cè)面作為定位基準(zhǔn);而對于工作人員在應(yīng)用精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)該對零件加工時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化定位，結(jié)合行業(yè)嚴(yán)格的規(guī)范，根據(jù)粗加工的側(cè)面作為其標(biāo)準(zhǔn)定位。

2.1.5 制定工藝路線 ?先對合金零件加工模具的外形特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，圍繞其尺寸與形位為核心，通過融合專業(yè)的技術(shù)手段，保證整個(gè)加工過程更具效率性，確保企業(yè)投入最少的經(jīng)濟(jì)成本，獲取到高質(zhì)量的模具產(chǎn)品。

2.2 合金零件加工模具的數(shù)控加工 ?從UG軟件下出發(fā)，本身就具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，在進(jìn)行合金零件加工時(shí)，能夠幫助工作人員提前制定完善的三維實(shí)體模型，具體見圖2。

2.2.1 數(shù)控加工的基本流程 ?從數(shù)控加工流程下出發(fā)，首先，工作人員需要確定好加工的對象以及過程中所應(yīng)用的設(shè)備;另外，對加工設(shè)備進(jìn)行合理的參數(shù)設(shè)置;最后，事先做好生產(chǎn)過程的模擬工作，實(shí)時(shí)調(diào)整實(shí)際加工當(dāng)中的各項(xiàng)參數(shù)值[5]。

2.2.2 合金零件加工模具主要加工面的數(shù)控仿真加工 ?在應(yīng)用合金零部件進(jìn)行模具制造生產(chǎn)過程中，工作人員主要應(yīng)該對其正面、反面以及表面幾個(gè)部分進(jìn)行處理，詳細(xì)來看，就是零部件加工模具的表面，正面內(nèi)型腔結(jié)構(gòu)以及反面外輪廓，并且還有合金零件加工模具小凸臺等。

2.2.3 合金零件加工模具數(shù)控代碼生成 ?引入數(shù)控技術(shù)形式，實(shí)現(xiàn)對模塊的妥善操作，設(shè)置好機(jī)床、NC數(shù)據(jù)以及輸出程序結(jié)構(gòu)等各方面的數(shù)據(jù)值，最終形成數(shù)控代碼[6]。

3 ?提高數(shù)控技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用建議

3.1 明確產(chǎn)品自身基本特征 ?大多數(shù)條件下，主要是單件產(chǎn)品實(shí)施模具設(shè)計(jì)與制造，決定了必須對模具的性能進(jìn)行嚴(yán)格的要求，由此才能夠在接下來正式的生產(chǎn)過程中，降低工作人員反復(fù)開模的現(xiàn)象。應(yīng)用數(shù)控技術(shù)時(shí)，開展機(jī)械模具加工制造過程當(dāng)中，工作人員必須嚴(yán)格掌握好機(jī)床以及數(shù)控編程，如果面對較為復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)，那么此時(shí)工作人員還必須整合多臺加工制造生產(chǎn)設(shè)備，凸顯出每一臺設(shè)備的應(yīng)用性能，保證多臺設(shè)備能夠處于合理的合作狀態(tài)，共同致力于模具產(chǎn)品精細(xì)化制造當(dāng)中。總之，為了能夠在機(jī)械模具制造過程中發(fā)揮出數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，那么工作人員對產(chǎn)品本身特性加以掌握極為關(guān)鍵。

3.2 嚴(yán)格控制誤差 ?對于機(jī)械模具質(zhì)量來講，最關(guān)鍵的評價(jià)依據(jù)就是其精確性。由此也就決定了在工作人員進(jìn)行模具制造過程中，就必須對環(huán)節(jié)當(dāng)中的誤差進(jìn)行全面的把握，嚴(yán)禁較大誤差現(xiàn)象的出現(xiàn)。與此同時(shí)，數(shù)控技術(shù)進(jìn)行機(jī)械模具加工生產(chǎn)當(dāng)中，還對相關(guān)工作人員的專業(yè)技能提出更高的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際的加工過程中，一旦發(fā)現(xiàn)誤差問題，此時(shí)不僅會導(dǎo)致加工過程出現(xiàn)嚴(yán)重的問題，更對最終的模具產(chǎn)品質(zhì)量有著較大的威脅。對此，機(jī)械模具數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，工作人員就必須高質(zhì)量開展加工處理，嚴(yán)禁較大誤差的存在。

3.3 加強(qiáng)對不確定因素的掌握 ?設(shè)計(jì)機(jī)械模具工序當(dāng)中，工作人員應(yīng)該明確本環(huán)節(jié)的重點(diǎn)，不應(yīng)該僅僅圍繞產(chǎn)品零部件進(jìn)行，而是應(yīng)該在之前的機(jī)械模具當(dāng)中，一直進(jìn)行不斷的調(diào)整。通過實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前有著很多不確定性的原因[7]，對機(jī)械模具設(shè)計(jì)工作造成嚴(yán)重的影響，不管是生產(chǎn)時(shí)間還是機(jī)械模具的數(shù)量等，都對其設(shè)計(jì)工作有著較大的威脅。身為數(shù)控技術(shù)機(jī)械模具設(shè)計(jì)工作人員，一方面需要具備極高的適應(yīng)水平，另一方面也必須要有較強(qiáng)的反應(yīng)能力，能夠靈活地處理設(shè)計(jì)當(dāng)中的任何問題。最后，身為機(jī)械模具加工制造工作人員，應(yīng)該在較長時(shí)間的工作中積累一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠很好的應(yīng)用工作當(dāng)中的技術(shù)難題，推動(dòng)整個(gè)機(jī)械模具加工工作高效進(jìn)行的同時(shí)，更能夠提高最終模具產(chǎn)品的質(zhì)量水平。

3.4 加工程序的優(yōu)化 ?基于現(xiàn)代化發(fā)展背景下，機(jī)械模具加工形式也體現(xiàn)出多變性的特點(diǎn)，尤其是科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，更是決定了機(jī)械模具加工技術(shù)的不斷完善。身為相關(guān)工作人員，也應(yīng)該緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，不斷的革新過去落后機(jī)械模具加工形式，合理的引入數(shù)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對實(shí)際加工過程持續(xù)的調(diào)整以及優(yōu)化。同時(shí)，對于機(jī)械模具生產(chǎn)效率與質(zhì)量來講，與數(shù)控加工技術(shù)的層次之間有著直接的關(guān)系，為了能夠提高機(jī)械模具加工的精確性，保證模具產(chǎn)品質(zhì)量得到全面的提高，那么就必須充分的發(fā)揮出數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。對此，工作人員必須持續(xù)做好數(shù)控技術(shù)在加工機(jī)械模具當(dāng)中的程序，充分結(jié)合機(jī)械模具加工整體情況，不斷簡化生產(chǎn)程序，不斷減少機(jī)械模具生產(chǎn)所消耗的時(shí)間，提高模具產(chǎn)品的質(zhì)量水平[8]。

4 ?結(jié)論

簡而言之，隨著機(jī)械制造行業(yè)的迅速發(fā)展，行業(yè)人士對數(shù)控技術(shù)提出了更高的關(guān)注。通過較長應(yīng)用過程可以發(fā)現(xiàn)，在機(jī)械制造當(dāng)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，一方面能夠確保整個(gè)制造過程更具效率的同時(shí)，還能夠維持生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中的安全性，這也是目前行業(yè)人士對數(shù)控技術(shù)比較青睞的重要原因。雖然數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造當(dāng)中發(fā)揮出重要的應(yīng)用價(jià)值，但是在接下來很長一段時(shí)間內(nèi)，行業(yè)人士還需要持續(xù)的研究，保證數(shù)控技術(shù)更具智能性，同時(shí)也需要積極培養(yǎng)該行業(yè)的專業(yè)人才，確保機(jī)械模具制造行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的同時(shí)，也能夠在激烈的市場競爭環(huán)境下占據(jù)重要份額。

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