數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用

韓雪

摘要： 機(jī)械磨具在工藝、設(shè)備不斷發(fā)展的創(chuàng)新過程中，制造效率和制造精準(zhǔn)程度都獲得了極大程度提升，但是其總體效益未能體現(xiàn)出較好水平。在此情況下，需加強(qiáng)對(duì)數(shù)控加工技術(shù)的研究，加強(qiáng)機(jī)械模具與數(shù)控加工這一技術(shù)之間的結(jié)合，推動(dòng)模具制造行業(yè)向著更好方向發(fā)展。

Abstract： In the innovation process of the continuous development of technology and equipment， the manufacturing efficiency and manufacturing accuracy of mechanical abrasive tools have been greatly improved， but the overall benefits have not shown a good level. Under this circumstance， it is necessary to strengthen the research on numerical control processing technology， strengthen the combination between mechanical mold and numerical control processing technology， and promote the development of the mold manufacturing industry in a better direction.

關(guān)鍵詞： 數(shù)控加工技術(shù);機(jī)械模具制造;制造精準(zhǔn)程度

Key words： CNC machining technology;mechanical mold manufacturing;manufacturing precision

中圖分類號(hào)：TG519.1? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）17-0076-03

0? 引言

當(dāng)前機(jī)械制造進(jìn)入到了快速發(fā)展階段，運(yùn)用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行加工，已經(jīng)難以滿足行業(yè)實(shí)際需求，將數(shù)控加工技術(shù)運(yùn)用其中，價(jià)值和優(yōu)勢(shì)十分明顯，可以極大程度上提升技術(shù)水平，減少各方面投入，也能促進(jìn)工業(yè)信息化實(shí)現(xiàn)[1]。

1? 數(shù)控加工技術(shù)概述

數(shù)控加工技術(shù)具有精確性、自動(dòng)化以及數(shù)字化多種特點(diǎn)，當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛，這一技術(shù)建立在信息化基礎(chǔ)上，具有明顯時(shí)代特征，在設(shè)施控制上獲得了較好成效，并且其應(yīng)用范圍正在逐漸提升[2]。在經(jīng)濟(jì)水平和綜合國力不斷提升背景下，人們生活水平與以往相比也獲得了明顯提高，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷發(fā)展。在此情況下，人們?cè)诋a(chǎn)品方面的便捷性與實(shí)用性要求更高，同樣對(duì)于數(shù)控加工技術(shù)要求與以往相比也明顯提高。

2? 數(shù)控加工技術(shù)運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)

首先，生產(chǎn)效率高。對(duì)于數(shù)控加工來講，需通過數(shù)字化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，通過系統(tǒng)操控設(shè)備，進(jìn)而有效開展生產(chǎn)活動(dòng)，將這一技術(shù)運(yùn)用于生產(chǎn)機(jī)械模具中，可以高效控制機(jī)械設(shè)備，保證整個(gè)生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)性以及高效性。與傳統(tǒng)模式中運(yùn)用的加工技術(shù)相比，數(shù)控加工可以利用系統(tǒng)控制，優(yōu)化加工程序，模具實(shí)際加工時(shí)間能夠明顯縮短，并且模具質(zhì)量也能得到極大程度保證[3]。這在一定程度上表明數(shù)控加工在機(jī)械模具制造中的運(yùn)用，能夠保證產(chǎn)品品質(zhì)，提升生產(chǎn)效率，使企業(yè)獲得更高經(jīng)濟(jì)效益。其次，自動(dòng)化生產(chǎn)。數(shù)控技術(shù)在運(yùn)用過程中，可以通過系統(tǒng)控制設(shè)備，保證設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的便捷性，促進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)[4]。運(yùn)用系統(tǒng)時(shí)，設(shè)備處于設(shè)置好狀態(tài)，能夠進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行，生產(chǎn)自動(dòng)化對(duì)于模具制造來講是一個(gè)比較大的突破，促進(jìn)了連續(xù)性生產(chǎn)，也是模具制造整體生產(chǎn)能力獲得了極大程度保證。最后，優(yōu)化產(chǎn)品性能。生產(chǎn)機(jī)械模具時(shí)，往往會(huì)受到多種因素影響與干擾，模具質(zhì)量難以獲得充分保證，因此會(huì)出現(xiàn)殘次模具，這會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)情況出現(xiàn)，也會(huì)使企業(yè)效益受到不良影響。通過數(shù)控加工的運(yùn)用，能夠使這一情況發(fā)生轉(zhuǎn)變，由系統(tǒng)對(duì)整個(gè)加工過程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，進(jìn)而將人工操作錯(cuò)誤減少，保證產(chǎn)品整體性能。

3? 數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用

3.1 數(shù)控銑削技術(shù)

技術(shù)在運(yùn)用過程中，能夠?qū)⑶娼Y(jié)構(gòu)變成平面的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使模具在生產(chǎn)過程中的結(jié)構(gòu)要求可以獲得充分滿足，也能使模具表面更加平整與光滑，對(duì)于表面存在的不平地方仍需通過技術(shù)進(jìn)行改善[5]。部分輪廓在外形上有一定要求，工作人員需運(yùn)用技術(shù)簡(jiǎn)化輪廓，銑削技術(shù)在運(yùn)用過程中，優(yōu)勢(shì)比較明顯，主要運(yùn)用于復(fù)雜模具生產(chǎn)與加工過程中。進(jìn)行的注塑加工和壓鑄加工時(shí)，模具需使用銑削加工這一技術(shù)，保證物件表面和模具外形之間達(dá)成一致，提升模具整體精度，在此情況下，模具標(biāo)準(zhǔn)性與精準(zhǔn)性也會(huì)獲得明顯提升。當(dāng)前這一技術(shù)已經(jīng)獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，很多機(jī)械模具進(jìn)行加工時(shí)會(huì)運(yùn)用這一技術(shù)，主要將其運(yùn)用于批次模具加工中。

3.2 數(shù)控車削技術(shù)

這一技術(shù)在制造業(yè)中占據(jù)比較重要的地位，多數(shù)情況下，在模具制造中使用的頻率比較大，技術(shù)運(yùn)用過程中可以加工形狀不同模具，其中比較常見的為軸類型模具與塑料模具。在制造過程中，這一技術(shù)運(yùn)用的操作手段比較單一。但是其使用過程比較便捷。經(jīng)常會(huì)運(yùn)用于加工平面模具中，其中主要為盤類、桿類、軸類，這些模具進(jìn)行加工過程中，需運(yùn)用數(shù)控加工中車削技術(shù)。這一技術(shù)在運(yùn)用過程中具有局限性，運(yùn)用次數(shù)雖然比較多，但是僅僅能運(yùn)用在部分模具加工中。如在進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工時(shí)，就可以將這一技術(shù)運(yùn)用其中。

3.3 加工刀技術(shù)

工件機(jī)床在裝夾結(jié)束以后，需檢查工件位置，建立工件與機(jī)床坐標(biāo)之間的聯(lián)系，在此過程中，需確定工件位置，進(jìn)而確定刀的位置。通過加工刀技術(shù)的運(yùn)用，工件在確定基礎(chǔ)上，能夠?qū)ζ湔归_編程工作，進(jìn)行編程加工過程中，需參照原本坐標(biāo)系，進(jìn)而保證位置準(zhǔn)確性，幾何元素都能處于標(biāo)準(zhǔn)位置。對(duì)于工件坐標(biāo)系中的原點(diǎn)來講，主要是將零件圖中對(duì)某個(gè)特征點(diǎn)作為原點(diǎn)，從而構(gòu)建坐標(biāo)系。

3.4 電火花加工

多數(shù)情況下，與模具迅速成型加工技術(shù)都會(huì)運(yùn)用電火花技術(shù)，進(jìn)行機(jī)械模具制造時(shí)，通過運(yùn)用這一技術(shù)，能夠在一定程度上使制造時(shí)間明顯縮短，模具以較快速度成形，這是這項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)用過程中比較明顯的優(yōu)點(diǎn)，原理為運(yùn)用電火花切割模具，技術(shù)在運(yùn)用過程中難度不高，操作過程比較便捷簡(jiǎn)單，并且技術(shù)在運(yùn)用時(shí)具有較高精準(zhǔn)度。將其運(yùn)用于嵌件、復(fù)雜形狀以及材料特殊模具中，獲得的效果比較明顯。運(yùn)用這一技術(shù)過程中，會(huì)使用電極。當(dāng)前這一技術(shù)整體發(fā)展速度比較快，應(yīng)用也比較廣泛，在今后不斷發(fā)展過程中，實(shí)際應(yīng)用范圍會(huì)得到進(jìn)一步拓展。

4? 數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的有效應(yīng)用策略

4.1 不斷完善數(shù)控加工技術(shù)

在模具制造中，要想數(shù)控技術(shù)將自身作用與價(jià)值充分發(fā)揮，就需重視計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，通過計(jì)算機(jī)對(duì)加工工序展開有效控制，使數(shù)控技術(shù)能夠和時(shí)代發(fā)展要求之間相適應(yīng)，不斷進(jìn)行優(yōu)化與完善，進(jìn)而使數(shù)控加工和，模具制造可以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，保證模具制造獲得比較全面的發(fā)展[6]。

4.2 促進(jìn)制造程序優(yōu)化

機(jī)械模具制造要想獲得更好發(fā)展，就需在制造過程中嚴(yán)格遵循相關(guān)程序操作，保證模具對(duì)性能，在此過程中，數(shù)控程序的運(yùn)用發(fā)揮十分重要的作用。數(shù)控加工技術(shù)和模具制造實(shí)際質(zhì)量之間存在的聯(lián)系比較緊密，技術(shù)越高，則說明制造水平越好，生產(chǎn)效率也比較高[7]。因此在生產(chǎn)制造過程中，工作人員需充分了解技術(shù)應(yīng)用時(shí)的實(shí)際情況，認(rèn)識(shí)加工具體要求，基于當(dāng)前具備的實(shí)際條件，促進(jìn)模具整體加工質(zhì)量的不斷提升。同時(shí)也需詳細(xì)分析在制造中存在的一些問題，促進(jìn)加工程序不斷優(yōu)化，進(jìn)而促進(jìn)模具制造這一產(chǎn)業(yè)可以獲得更好發(fā)展。

4.3 嚴(yán)格控制誤差

數(shù)控加工體現(xiàn)出明顯程序化，對(duì)于刀具、機(jī)床主軸來講，往往會(huì)影響加工結(jié)果，產(chǎn)生影響原因?yàn)闄C(jī)床主軸會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。機(jī)床主軸為進(jìn)行傳動(dòng)時(shí)的主要部件，其對(duì)于工件位置產(chǎn)生的影響不能被忽視，其中主要體現(xiàn)在影響工件平整程度。工件出現(xiàn)誤差原因?yàn)橹鬏S中的回轉(zhuǎn)軸線與中心軸線之間發(fā)生了偏離，并且原主軸發(fā)生了磨損，進(jìn)而軸承之間匹配程度相對(duì)較低。為了使這一情況得到解決，需根據(jù)實(shí)際要求對(duì)主軸進(jìn)行裝配，并重視主軸潤滑與保養(yǎng)，最大可能保證工件精度。對(duì)于其對(duì)刀具精度產(chǎn)生的影響，需考慮最終的加工成果，了解工件之間存在的摩擦力，摩擦力的出現(xiàn)是造成誤差出現(xiàn)的最主要影響因素。為減少誤差出現(xiàn)，可以使用顯微鏡與樣板，也可以使用潤滑劑。

4.4 重視受力與受熱產(chǎn)生的影響

在運(yùn)用數(shù)控加工技術(shù)過程中，溫度和力會(huì)產(chǎn)生一定影響，在二者影響下，可能會(huì)導(dǎo)致模具出現(xiàn)變形問題、斷裂問題等，因此需給予這兩個(gè)影響因素充分重視。在高溫狀態(tài)是刀具受熱主要原因，熱量產(chǎn)生的源頭為刀具之間出現(xiàn)的摩擦，在摩擦影響下產(chǎn)生了熱量。受熱作用影響，不免會(huì)出現(xiàn)變形情況，進(jìn)而導(dǎo)致加工精度受到了影響與限制。在此情況下，就需保證刀具合適，針對(duì)其深度進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，通過冷卻方式使其變形情況得到抑制，保證加工技術(shù)在運(yùn)用時(shí)的精準(zhǔn)程度。在刨刀擠壓作用下，錘頭表面難以對(duì)工件表面溫度進(jìn)行有效控制，進(jìn)而造成工件中不出現(xiàn)彎曲情況，上表面存在突出問題，進(jìn)而對(duì)加工時(shí)的今印度產(chǎn)生了不良影響，在此情況下可以通過冷卻潤滑劑緩解這一情況。

5? 數(shù)控加工技術(shù)今后發(fā)展趨勢(shì)

5.1 向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

當(dāng)前信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮的作用越發(fā)明顯，網(wǎng)絡(luò)對(duì)人們生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的影響比較大，推動(dòng)了信息共享的實(shí)現(xiàn)，人們溝通與交流變得更為便利，各領(lǐng)域之間的聯(lián)系也更為密切[8]。信息化平臺(tái)的運(yùn)用，能夠促進(jìn)數(shù)控加工逐漸向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。在此過程中，可以將互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)充分體現(xiàn)出來，促進(jìn)數(shù)控加工不斷優(yōu)化，針對(duì)模具生產(chǎn)加工展開遠(yuǎn)程監(jiān)控，進(jìn)而使模具加工獲得明顯效果，也能使資源自世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)共享。

5.2 向著智能化方向發(fā)展

當(dāng)前很多行業(yè)都變得越來越智能化，盡管當(dāng)前制造加工已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但是和全面智能化發(fā)展相比仍存在一定差距，現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)加工過程中，難以不依靠人進(jìn)行獨(dú)立工作。數(shù)控加工在今后發(fā)展中，會(huì)向著智能化方向逐漸發(fā)展，在此情況下，工作人員實(shí)際工作強(qiáng)度也能減少。

5.3 向著柔性化方向發(fā)展

對(duì)于數(shù)控加工來講，柔性化會(huì)是其今后發(fā)展主要方向。進(jìn)行模具加工時(shí)，對(duì)象在不斷發(fā)生著變化，這在一定程度上導(dǎo)致了技術(shù)流程也相應(yīng)發(fā)生了變化。因此數(shù)控機(jī)床需積極適應(yīng)出現(xiàn)的這種變化?；跀?shù)控加工實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，技術(shù)向著柔性化方向發(fā)展屬于其今后重要趨勢(shì)。

5.4 向著高精準(zhǔn)方向發(fā)展

數(shù)控加工在實(shí)施過程中，精準(zhǔn)度要求比較高，在精準(zhǔn)度得以保證基礎(chǔ)上，才能確保產(chǎn)品質(zhì)量。從某種程度上講，精準(zhǔn)度對(duì)加工效果能夠起到主要作用。開展加工工作過時(shí)，工作人員需詳細(xì)分析數(shù)據(jù)，尤其是模具在幾何方面的精準(zhǔn)程度，盡可能將產(chǎn)生的誤差減小，確保加工時(shí)的準(zhǔn)確度。在此過程中，可以運(yùn)用閉環(huán)補(bǔ)償相關(guān)技術(shù)，進(jìn)而使模具精度獲得比較充分的保證。

5.5 向著高效化方向發(fā)展

數(shù)控加工中，切削為比較常用的技術(shù)，工作人員需運(yùn)用有效方式展開切削工作，在此過程中，需避免出現(xiàn)劇烈震動(dòng)情況，保證其排屑效果，并防止加工時(shí)發(fā)生變形問題，進(jìn)而使模具加工時(shí)的精準(zhǔn)程度獲得充分保證，提升加工效率，保證加工高效性。

6? 結(jié)束語

總之，社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展過程中，機(jī)械模具制造發(fā)展十分迅速，制造質(zhì)量與制造精度獲得了極大程度提高，模具加工種類更加復(fù)雜，運(yùn)用人工制造方式難以實(shí)現(xiàn)。數(shù)控加工這一技術(shù)的運(yùn)用，可以適應(yīng)社會(huì)實(shí)際發(fā)展需要，促進(jìn)模具進(jìn)行加工時(shí)質(zhì)量和精度的不斷提升，在加工復(fù)雜模具中優(yōu)勢(shì)明顯。

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