數字化控制技術在模具制造中的應用分析

潘志強

（江蘇省淮安技師學院 江蘇 淮安 223001）

1 引言

目前，信息技術已經在我國各行各業的發展過程中得到了廣泛應用，而數字化加工技術，就是利用信息技術，使機床加工向著自動化的方向發展，實現了信息自動技術與我國傳統制造業的有效結合。在目前階段，數字化控制技術已經在我國機床加工過程中得到了普遍的應用。數字化控制的加工技術能夠有效提高我國機床加工制造業的生產效率，使加工制造的模具產品擁有更加精準的規格，保障了加工制造產品的質量。同時，這種數字化控制的技術還能夠在一定程度上減少企業的人力成本，避免在加工過程中由于人為操作所引起的問題。在企業制造機械模具的過程中，對于模具本身的規格，精準度以及結構特征要求非常嚴格，采用數字化控制的加工技術，能夠對機械制造模具的各項參數更加精準地測算，為制造企業創造更加高精度的模具產品。

2 數字化控制技術的概念

數字化控制加工技術，主要是說利用一些可操控的編程，對機床的整體加工流程進行自動化的管理。目前，常見的數字化加工技術主要可以分為軟件部分與硬件部分兩大內容。軟件部分主要是數字化控制技術，在應用之前，對整體的程序進行編寫，從而構建的計算機系統。在編寫程序的過程中，應該根據機械模具具體的尺寸規格、結構特征以及運用材料等作為編寫程序的依據。除此之外，在編寫的過程中，還應該注意對于加工制造過程中各項產品參數數據的收集，從而為日后的模具加工程序編寫提供強大的數據支持。而硬件部分主要是指數字化控制機床生產過程中的相關配套措施。數字化控制機床的硬件設施是能夠保障產品加工以及實現加工技術的根本，傳統的機械加工機床需要人工操作，生產流程以及工藝也較為復雜。但是利用數字化控制技術，通過對加工產品各項參數以及特征的預先編程，能夠實現加工全過程的自動化，有效提高了模具加工的質量和效率。

3 數字化控制技術在模具制造過程中的應用價值

3.1 提升產品的加工精確度

在生產和制造模具的過程中，充分利用數字化控制的加工技術，能夠將模具的結構特征以及具體參數預先編寫到數控程序中，實現全方位的機械化操作，從而保障加工零件的精確程度。這種加工方式能夠有效代替人工制造的方法，避免人工制造過程中出現的問題，提升模具制造流程的安全性。現代化的數控技術與傳統的模具制造加工流程對比，能夠實現對于機械模具的超精密加工流程，有效降低加工過程中出現的數據誤差，將誤差控制在微小的范圍內。為了能夠使機床加工與現代化信息技術更好地融合，還可以創立加工過程中的實時監控系統，根據制造模型，表面的結構特點以及凹凸度保障模具的使用性能以及精準度。

3.2 提高生產過程中的自動化水平

目前，在我國的制造行業中采用數字化控制的加工技術，能夠實現機床制造與現代化智能技術的有效融合，確保生產過程中的產品質量以及生產效率。首先，利用數字化控制技術能夠使智能系統代替人工操作，從而在一定程度上減少工作人員的工作量，降低企業的人工成本。目前，面臨著愈發激烈的市場競爭，制造產業可以利用智能化的技術，不斷提升自身軟實力，在激烈的市場競爭中站穩腳跟，同時不斷提高企業內部的生產制造效率以及質量，增強企業的市場競爭能力。除此之外，在制造機床生產的過程中，可以通過現代化的智能技術，讓產品的設計以及制造過程更加智能化，人性化同時還可以提高產品制造過程中的實時監督水平，在整體上能夠形成全套的自動化管理體系，促進制造企業的生產和發展。

3.3 提升制造過程中的智能化水平

在制造企業生產模具的過程中，利用現代化的數字控制技術，能夠在CAD的技術基礎上通過制造區域內部網絡以及各類型互聯網軟件，從而讓模具制造和生產的全過程得到數字化的控制，同時還可以讓數字化的智能制造系統不斷升級，在設計的過程中，還可以開設虛擬設計的模塊，通過虛擬制造模具模仿模具制造的材質性能、曲面參數和結構特征等，不斷實現模具制造的高精確度。與此同時，還能夠形成ERP信息化管理體系，通過借助實時傳感器、數控網絡技術等對生產制造加工的全過程進行實時動態監督，實現從產品的設計到投入加工，再到最終驗收各個環節的智能化管理，減少人工操作過程中產生的失誤，有利于企業降低生產成本，不斷提高生產的效率，為企業帶來更高的經濟效益[1]。

3.4 提高零件的制造工藝

在模具制造和加工的過程中，使用數字化控制技術能夠實現機床模具生產制造過程的柔性管理，并且還能在一定程度上將更加先進的技術運用到加工工藝中，從根源上提高制造企業的整體工藝水平和技術。數字化控制的工藝技術可以突破傳統設備加工的局限，同時還能制造更加多樣化的模具零件，拓寬制造類型的整體范圍，與此同時，還能夠改善目前制造工人的工作質量。為了能夠更好地順應市場需求而打造出更加多元化的零件種類，由此可見，數字化控制加工技術能夠從根本上提高制造企業的工藝水平，對于企業的長遠發展具有至關重要的作用[2]。

4 數字化控制技術在機械模具制造中的具體應用

4.1 根據模具的特征進行加工

在傳統的模具加工制造過程中，通常都是根據模具的參數來進行相對規范的生產和操作，但是這種規范化的設計方式存在一定缺陷。目前，隨著市場對于不同種類的模具類型需求增加，很多模具結構越來越復雜，傳統的制造設計工藝已經不能順應目前模具類型的多樣化，而利用數字化控制加工技術，可以全方位考慮到模具的外形特征以及結構特點。在設計階段，為了能夠使數字化加工技術與模具制造更好地融合設計人員，首先應該以模具的整體幾何參數為設計原則，充分發揮智能化的人工識別優勢。在實際設計的過程中，可以根據市場上相似類型的模具之間的共同點做好參數記錄[3]。利用相似模具之間的典型特征來建立起虛擬模型，不斷提高自動化設計的工藝，加快數字化控制編程的效率。數字化控制技術，要以模具的具體參數為編程代碼的基礎，然后將設計人員的人工識別運用到設計過程中。在編程時，必須要按照加工模具的規格、數量等各項參數來選擇合適的機床配備設施，除此之外，還要按照模具的外形特征以及結構特點來選擇加工的工具[4]。

4.2 模具的整體工藝規劃

機械模具由于使用性能的特點，因此在制造的過程中，必須要求其精確度高，才能夠符合市場準入的標準。在數字化控制技術投入模具生產的前期，相對來說費用成本較高，這就要求數控技術必須要為企業帶來相應的經濟效益。針對這種狀況，在制造的過程中，必須要對模具制造的流程進行合理的規劃，才能夠在提高模具產品精確度的基礎上，為企業帶來更高的經濟效益。在進行一次性裝夾的過程中，必須要確保模具具有高完成度，這樣才能夠實現一次性的加工目標，避免二次加工，從而降低企業的生產成本。機械模具在市場中的主要用途就是為了制造其他產品，而作用的工具，對于模具的精準度要求較高，必須要將誤差控制在合理的范圍內，才能夠符合產品制造對于機械模具的使用要求。采用一次性裝甲的設計工藝，能夠降低不同機床生產設備對于模具生產帶來的誤差，在進行裝甲定位工作的過程中，應該減少模具的移動以及制造工具的轉換，這樣才能夠更加有效地提高模具的精確度[5]。在數字化控制加工的過程中，銑刀加工通常會對模具造成較大的影響，而遇到一些要求較高的模具，加工時，哪怕是細小的力道變化，都有可能會影響到最終的產品質量，因此在加工的過程中運用銑刀以及鉆孔技術時必須要安排合理的加工時間。避免在進行精細化的加工過后，由于加工力道過大而影響到產品最終的精確程度[3]。

4.3 機械模具的仿真驗證

目前，在模具制造加工的過程中，使用數字化控制技術，能夠有效降低傳統加工過程中的錯誤概率，但是由于受到了施工環境等各類外界因素的影響，在實際的施工過程中，還是難免會出現細小的誤差。針對這種狀況，我們必須在機械模具制造的工藝流程，以及生產編碼形成之后進行相應的仿真驗證。可以通過對目前制造加工過程中的外界環境進行模擬，對于在制造加工過程中的外界因素，對加工產品所帶來的影響進行預判，從而降低操作過程中的失誤。這一過程主要是運用了三維建模的智能化控制程序，通過對生產現場外界環境進行模擬，從而保障模具制造的質量。目前，市面上最為常見的仿真驗證方式，都是以動態圖形的形式，對于模具制造加工的過程進行直觀的呈現，當模具制造的實際參數與仿真驗證軟件所生成的模型參數存在較大的差異時，就可以通過圖像的變化來呈現出數字化控制編程過程中存在的問題，從而采取有針對性的補救措施[5]。

5 結語

綜上所述，在模具加工制造的過程中，利用數字化控制加工技術，能夠滿足目前市場對于制造模具的質量要求。運用數控技術，能夠減少傳統加工過程中誤差較大的問題，從而實現高質量的模具生產。因此，在實際的應用過程中，應該以模具的實際需求特征作為數控技術編程的核心，通過不斷優化加工工藝以及監督控制程序，利用仿真驗證，對于模具的參數進行校正，從而實現高精確度的模具加工制造。