數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用研究

李居紅

（無(wú)錫行知科技學(xué)校，江蘇 無(wú)錫 214135）

數(shù)控加工技術(shù)借助現(xiàn)代化的科學(xué)理念和操作技術(shù)能夠在相同的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作量，并且精度較高。隨著工業(yè)社會(huì)的不斷發(fā)展，模具加工工作對(duì)于產(chǎn)品的精度結(jié)構(gòu)要求不斷提高，因此需要引入數(shù)控加工技術(shù)提高工廠的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 機(jī)械模具制造工藝技術(shù)簡(jiǎn)介

現(xiàn)代模具制造加工技術(shù)主要包括車(chē)削、銑削、磨削等方式，不同的加工方式具有屬于自身的獨(dú)特個(gè)性以及操作步驟，相互之間無(wú)法進(jìn)行轉(zhuǎn)換和代替。模具的生產(chǎn)一般都是小規(guī)模，個(gè)性化定制，每個(gè)加工工廠每年需要的模具數(shù)量不多，通常都是小批量的生產(chǎn)，但是制作過(guò)程中對(duì)于技術(shù)質(zhì)量要求較高，因?yàn)槟＞叩男螤詈褪褂妙?lèi)型不同，隨著內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化發(fā)展，當(dāng)前對(duì)于模具的數(shù)字編程質(zhì)量要求越來(lái)越高，對(duì)于技術(shù)人員的職業(yè)水準(zhǔn)要求也在不斷提高[1]。

2 數(shù)控加工技術(shù)在模具制造過(guò)程中的重要性

（1）提高模具精確度。傳統(tǒng)的機(jī)械模具加工需要經(jīng)過(guò)必要的加工流程，缺少或者跳過(guò)任何流程都會(huì)影響模具的使用質(zhì)量，主要包括銑、車(chē)、磨等工藝。并且以上部分工藝的操作精度要求較高，模具精度越高，制作出來(lái)的產(chǎn)品和圖紙內(nèi)容越相似，因此為了能夠達(dá)到這樣的效果往往需要在整個(gè)加工的過(guò)程中實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控，控制各個(gè)階段的加工精度。其次對(duì)于一些材質(zhì)較硬或者過(guò)軟的材料，不適合直接進(jìn)行加工，還有一些稀有金屬材料，加工將會(huì)消耗過(guò)多的經(jīng)濟(jì)成本可以改用數(shù)字加工技術(shù)。實(shí)施數(shù)控加工技術(shù)能夠獲得良好的應(yīng)用效果，一般先計(jì)劃好設(shè)計(jì)的方案，然后根據(jù)設(shè)計(jì)的方案細(xì)化內(nèi)部的各個(gè)細(xì)節(jié)。當(dāng)前，市場(chǎng)上能夠進(jìn)行數(shù)控加工的實(shí)用性材料種類(lèi)越來(lái)越多，材料種類(lèi)的豐富更加推廣了該技術(shù)的發(fā)展[2]。

（2）加快制作效率。制造業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，部分企業(yè)為了能夠在復(fù)雜多變的市場(chǎng)環(huán)境中獲得穩(wěn)定的市場(chǎng)地位，企業(yè)必須要在相同的時(shí)間內(nèi)提高產(chǎn)品的成型效率，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，從而才能夠獲得更多的競(jìng)爭(zhēng)資本。換句話說(shuō)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)效率之間緊密聯(lián)系，競(jìng)爭(zhēng)力越強(qiáng)也就越能夠產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。數(shù)控技術(shù)在模具加工技術(shù)中能夠一改傳統(tǒng)加工技術(shù)生產(chǎn)效率低下的問(wèn)題。首先，最為直觀的體現(xiàn)就是能夠極大程度縮短模具加工的生產(chǎn)周期，提高加工器件的質(zhì)量，另外因?yàn)榛旧蠈儆跈C(jī)械化操作所以大大降低生產(chǎn)的成本。數(shù)控加工技術(shù)采用高速削切的工藝，所以生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品大都穩(wěn)定性較好，和以往的生產(chǎn)工藝相比，該工藝能夠直接切割質(zhì)地較硬的材料，并且將誤差控制在0.01mm 的范圍之內(nèi)。因?yàn)槲磥?lái)在研發(fā)新的模具產(chǎn)品之前應(yīng)該首先將生產(chǎn)效率放在首位。

（3）提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)水平。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得原本孤立發(fā)展的行業(yè)之間逐漸開(kāi)始聯(lián)系合作。模具生產(chǎn)廠家因此將現(xiàn)代信息技術(shù)融入模具生產(chǎn)工作中推動(dòng)了該行業(yè)的智能化信息化發(fā)展。例如，最為流行的信息虛擬技術(shù)，越來(lái)越多的企業(yè)嘗試將該技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)中，通過(guò)實(shí)現(xiàn)形成三維模型的模式降低產(chǎn)品的制造失誤率，提高加工效率。在數(shù)控加工技術(shù)中，技術(shù)人員通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)的方法分析各種方案的可信性，三維虛擬模型能夠最大程度上還原實(shí)際的情況，因此廣大的生產(chǎn)廠家應(yīng)該注重該技術(shù)對(duì)于模具生產(chǎn)的價(jià)值，加大對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備的改造工作[3]。

另外，信息化社會(huì)背景下，企業(yè)應(yīng)該構(gòu)建一個(gè)較為健全的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)于加工各個(gè)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和掌握，并且跟隨市場(chǎng)的變化進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)大數(shù)據(jù)庫(kù)中的計(jì)算機(jī)分析能夠發(fā)現(xiàn)模具生產(chǎn)工作的失誤點(diǎn)，即使處于較為復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境也能夠按時(shí)完成生產(chǎn)任務(wù)。在曲面零件的加工中，傳統(tǒng)工藝無(wú)法保證曲面零件的精度，但是數(shù)控技術(shù)能夠在同等環(huán)境下收獲良好的效果。同時(shí)，該技術(shù)具有自我管理調(diào)控的能力，信息工作人員能夠在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行信息資源的發(fā)布和共享。

3 數(shù)控加工技術(shù)的具體內(nèi)容

（1）數(shù)控銑削技術(shù)。數(shù)控銑削技術(shù)能夠?qū)⑶娼Y(jié)構(gòu)改變?yōu)槠矫娴慕Y(jié)構(gòu)，滿足一些模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求，使得表面具有一定的光滑性和色澤，另外一些原本不平整的部分需要利用該技術(shù)進(jìn)行改善。部分模具本身的外形具有一定的硬性要求，該技術(shù)的實(shí)施能夠?qū)⒃镜募庸ぜ夹g(shù)簡(jiǎn)單化處理，正是利用該技術(shù)能夠使得原本復(fù)雜模具的生產(chǎn)變得更加簡(jiǎn)單。其次在壓鑄以及注塑等施工環(huán)節(jié)也需要利用該技術(shù)使得物體內(nèi)部和外表保持一致。這種加工技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是能夠提高模具的加工精度。隨著該技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，我國(guó)很多的機(jī)械加工廠都以此建立了大型全面的數(shù)控銑削中心，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)該部分的工藝生產(chǎn)。

（2）車(chē)床加工技術(shù)。數(shù)控車(chē)床加工技術(shù)在整個(gè)加工環(huán)節(jié)的重要程度不言而喻，該技術(shù)在一般模具加工工作中的應(yīng)用頻率是最多的，最為常見(jiàn)的情況就是針對(duì)塑類(lèi)和軸類(lèi)器具的加工和改造。在工作之前首先應(yīng)該注意到該種加工手段的實(shí)施原理比較簡(jiǎn)單，和前面的加工技術(shù)相比，施工流程比較簡(jiǎn)便可以適用在平面模具的加工中。再比如其他的桿類(lèi)零件，盤(pán)類(lèi)等斷模等。一般桿類(lèi)零件的頂尖或者柱端需要利用數(shù)控機(jī)床加工完成，并且沖頭、盤(pán)類(lèi)以及倒模等相關(guān)零件也需要借助該技術(shù)，但是需要注意該技術(shù)在實(shí)施的時(shí)候往往受到外部條件的限制，在加工流程中具有一定的局限性。雖然應(yīng)用頻率較大，但是只能夠應(yīng)用在較小規(guī)模的零件加工工作中[4]。

（3）數(shù)控電火花加工技術(shù)。模具的局部地區(qū)在加工過(guò)程中需要快速成型，此時(shí)都會(huì)應(yīng)用電火花技術(shù)。電火花加工技術(shù)能夠降低焊接的時(shí)間，促進(jìn)模具盡快形成，這是該項(xiàng)技術(shù)最為突出的優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)的核心原理在于利用電離子火花對(duì)模具的重要加工部分進(jìn)行切割，在實(shí)施難度上較其他編程工作低，并且實(shí)施起來(lái)非常順利，不需要耗費(fèi)過(guò)多的時(shí)間，在一些細(xì)微的復(fù)雜形狀，嵌件以及特殊模具的加工中電火花技術(shù)能夠憑借自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被應(yīng)用。當(dāng)前我國(guó)電火花技術(shù)的發(fā)展比較迅速，在短短的數(shù)十年間技術(shù)得到了根本上的提升，未來(lái)也必然會(huì)更上一層樓。

4 機(jī)械模具加工技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)械模具的加工技術(shù)在未來(lái)主要朝著三個(gè)方面進(jìn)行發(fā)展和提升。首先精確度要求越來(lái)越高，因?yàn)閿?shù)控加工技術(shù)本身相比傳統(tǒng)機(jī)械工藝，在技術(shù)集成方面要求就較高，在未來(lái)數(shù)字化時(shí)代這種要求更加明顯，不僅體現(xiàn)在加工器械的外形變化方面，同時(shí)加工步驟的規(guī)格細(xì)節(jié)越來(lái)越詳細(xì)，最終生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品可能會(huì)和實(shí)際圖紙上的要求基本一致，當(dāng)閉環(huán)補(bǔ)償技術(shù)和數(shù)字加工技術(shù)取得充分結(jié)合之后，二者的機(jī)械效率將會(huì)大大提升。其次數(shù)控技術(shù)的容錯(cuò)率越來(lái)越高，這里指數(shù)控技術(shù)遠(yuǎn)程遙控技術(shù)將會(huì)越來(lái)越普及，能夠面對(duì)類(lèi)型種類(lèi)更加豐富的零件結(jié)構(gòu)，提升產(chǎn)品應(yīng)對(duì)外界變化的能力。最后數(shù)控技術(shù)將會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步變得更加智能化。數(shù)控技術(shù)本身就是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制下進(jìn)行工作。未來(lái)隨著通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)能夠直接操作機(jī)械模具進(jìn)行加工，加工的流程更加流暢并且能隨時(shí)適應(yīng)環(huán)境的變化。

5 結(jié) 語(yǔ)

數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的模具加工環(huán)節(jié)能夠有效節(jié)省加工成本，增加模具的精確度，和傳統(tǒng)的技藝相比具有不可多得的優(yōu)點(diǎn)。因此，希望能夠通過(guò)文章對(duì)于該技術(shù)的論述幫助更多的模具加工工廠盡快建立屬于自身的工藝加工結(jié)構(gòu)和技術(shù)體系。