機械模具數控加工制造技術研究

楊 鋒，蘇玉珍，胡麗華，孔勝午

（1.河北機電職業技術學院，河北邢臺054000；2.河北省高校金屬材料加工與數字化成型應用技術研發中心，河北邢臺054000）

0 引言

機械模具是機械加工制造最基本的專用工具，具有種類繁多、樣式復雜的特點。在加工制造行業中，大規模生產必須使用機械模具。機械模具作為生產、加工和制造的基礎，對質量的要求較高，包括精度、抗壓強度等主要參數。因此，專業技術人員必須提升機械模具的科學研究水平，并根據市場的變化綜合考慮各種要求。數控加工技術完善了生產、加工和設計的智能化應用，機械設備可以執行大量工作，提升產品質量，降低生產成本，提升生產企業的經濟效益。現階段，數控加工制造技術已與機械模具加工制造深度融合并廣泛應用[1]。

1 機械模具數控加工制造技術概述

機械工業中的設備制造業與高質量模具的應用密不可分，但是模具的設計并不是一個簡單的過程。模具加工經常遇到諸如制造周期時間短、制造要求高、生產工藝嚴格等問題。沒有整個產業鏈中的全方位服務支持和技術升級，難以完成預期任務。

在傳統的機械模具加工生產中，必須有經驗豐富的技術人員來實際操作設備。技術人員的水平將決定最終模制外殼的質量。對于具有豐富經驗的技術人員來說，制造高精度的模具非常容易；而技術水平低下的技術人員很可能會生產出不合格的產品。隨著近年來自動化控制水平的不斷提升，傳統的機械模具制造產業鏈也進入了技術升級的突破口。一方面，社會發展需要更多高質量、高精度、高品質的模具；另一方面，由于人工實際操作的多變性，企業很難滿足社會發展的需求，從而限制了生產企業的發展，機械模具的加工生產和數控車床技術就可以很好的解決這個問題。 數控加工技術和數控編程技術是數控加工制造的兩個具體內容，兩者密切相關。一方面，它們可以彌補彼此的技術缺陷，也可以擴大自己的優勢，不僅可以代替技術人員，而且可以根據預編程的方法保證產品的精度[2]。

2 機械模具數控加工制造技術的特點

在以往模具的加工制造過程中，存在機械設備條件差、模具生產效率低、無法保障精度、工藝水平較低等問題，嚴重影響著產品的質量。所以，為確保加工模具的質量和效率，必須要改善數控加工技術，完善不足之處，確保模具生產的精度，促使生產效率不斷提升[3-4]。

2.1 縮短加工時間，提升工作效率

應用數控加工技術會對機械模具的生產加工產生重大影響。應用數控加工技術節省人力或替代人力是現階段發展的主要特征，所以這對于數控加工技術的要求極為嚴格。要想實現數控加工，必須將機械模具制造領域的各種信息集成并有條不紊地運行。進行機械模具制造的數控加工技術必須全面地展現在計算機操作系統上，這對于數控化的實現具有重大幫助。將人與生產制造相結合，有效的確保了模具生產的精準度。將數控加工技術應用于機械模具的生產加工中，可以大大縮短機械模具的生產加工時間，促進生產能力與工作效率的不斷提升。

現階段機械模具制造過程中，數控加工技術有了很大的發展，基本上形成了機械取代人工的遠程操控模式，有效地節省了人力資源。但是在特定的應用中，仍然存在由于數控加工技術發展不完善，不能滿足所有機械模具制造的要求，導致效率低、可靠性差的現象存在。當今機械模具制造中的數控加工技術已經完成了智能化生產加工，即智能化操縱，可以在一定標準下實現完全數控化，確保了高精度和高效率，可以快速有效地完成機械模具的生產加工。

2.2 柔性化、網絡化、集成化方向發展

現如今，機械模具生產制造的強大推動力正是數控加工技術的發展方向。隨著科技的進一步發展，用于機械設備的數控加工技術已經顯示出柔性化生產的發展趨勢。其靈活生產的關鍵包括兩點：1）在應用數控加工技術的基礎上可以及時校對加工的各類機械模具。2）技術實力基礎逐漸滿足機械模具制造的要求，并繼續擴大其生產加工范圍。將數控加工技術有效地應用于機械模具制造加工中可以實現生產加工方式完全數控化，推動模具生產朝向自動化與數控化方向發展，數控加工技術朝向網絡化與集成化方向變革。數控加工技術向網絡化與集成化方向發展具有獨特的發展特征：形成以數控加工單機、數控加工中心和數控復合材料生產加工機床為基本生產到以FMC、FMS、FTL和FML為基本生產線的生產模式，發展為單個生產制造島與分布式系統網絡集成的生產制造系統；另一方面，應注重發展方向的應用性和合理性。數控加工技術的柔性制造可以輕松與CAD、CAPP、CAM、MTS連接，將生產信息進行有效連接，逐步形成柔性化、網絡化與集成化的發展趨勢。

2.3 高效化、高精度化發展

數控化水平作為數控加工技術在機械模具制造中的關鍵因素，提高數控化水平可以有效實現數控的高效化、高精度化。當今的數控加工技術的細節已經做得很好，實現數控加工技術優勢的前提是數控加工技術應用精準的設計解決方案。數控加工技術在當今機械模具制造中的應用發展前景是高效率、高精度的，加速生產加工的速度，進一步拓寬生產加工渠道是當前應用數控技術的關鍵問題。數控加工技術是一種應用覆蓋范圍廣泛的技術，在機械模具制造行業中的應用具有更強的兼容性，在發展過程中符合我們的發展預期。

3 數控加工制造技術在機械模具加工中的實際應用

隨著數控加工技術的不斷完善，在機械模具制造中的應用也越來越普遍。數控加工技術既可以處理模具生產過程中的突發事件，還可以有效提升模具生產的精準度，完全符合現代機械加工的特點。將數控加工技術與機械模具生產制造相結合，不僅有利于避免材料浪費，還有利于節省生產成本，提升生產效率[5]。

3.1 數控車削加工技術與機械模具加工相融合

數控加工技術與機械模具制造結合應用，數控車削生產加工技術在實際操作過程中發揮著重要作用。數控車削生產加工技術可以分析不同形狀的機械模具，在此基礎上實施生產、加工和制造。但是必須注意的是數控車削加工技術在應用過程中只能用于制造相對簡單的平面模具，對于非常復雜的三維模具，這種數控加工方法不合適，相關專業技術人員必須重視這一點。例如，在棒形模具的生產過程中，最關鍵的位置是頂端生產加工以及定位銷的生產加工，在此位置上，都可以應用數控車削加工技術進行生產加工。另外，在沖壓模具的生產制造中，對于沖銷和軸零件等相關零件也可采用數控車削生產加工技術進行生產、加工和制造，從而可以確保模具零部件的生產質量，推進技術水平的提升。

3.2 數控銑削加工技術與機械模具加工相融合

在現代機械模具制造的過程中，數控銑削生產技術是一種較為理想的技術，在實際操作中具有極高的應用價值。數控銑削生產技術主要是在斜面模具、凹凸面模具的制造中開發應用，以獲得理想的應用效果。在機械模具的特定生產制造中，并非所有模具設計都是平面的，它們中也存在許多是由傾斜面以及凹凸面組成的。為了生產加工這種模具，必須應用數控銑削生產技術。與數控車削生產技術相比，數控銑削生產技術復雜度較高，應用該技術可以完成復雜模具的生產制造，獲得令人滿意的應用效果。

3.3 數控電火花加工技術與機械模具加工相融合

在當今機械模具制造過程中，一個非常關鍵的要求是必須科學合理地提高生產速度和生產效率，應用數控電火花加工技術可以滿足特定的生產加工需求，有效實現目標。但是必須注意的是，如果對特殊材料模具進行生產加工，數控電火花加工技術可能會受到一定程度的限制。根據這種情況，有關人員應按時對電火花加工進行定期操作，必須注意間歇和脈寬兩方面的問題。在處理電火花問題時，應根據具體的制造狀況和要求，以科學、規范的方式選擇放電時間。如果脈寬數控及峰值電流均為固定值，那么電流大小也會隨著間歇時間的不斷變化而變化。此時，火花放電能力必須保持穩定，確保金屬表面不會受間歇時間的影響，所以，也不會對機械模具生產質量產生嚴重的損害。

此外，在數控電火花加工技術的具體應用中，有必要適當解決模具的生產加工速度和表面層不平整問題，以確保機械模具的制造獲得令人滿意的效果。例如，在實現最基本的切削處理時，將循環時間設置為100us，單個脈沖值設置為40us，間歇值設置為60us，實際最大值設置為50A。根據這些數控，可以合理地區分頻率和比例，并可以準確地分析掌握實際生產加工速度，從而可以為機械模具制造完成更為理想的操作。在機械模具生產制造的過程中，應用數控電火花加工技術可以進行基礎性生產制造，使機械模具制造可達到預期目標，滿足實際生產的具體需求。

4 結束語

我國的綜合實力和現代科技水平不斷提高，極大地促進了我國工業生產行業和機械制造領域的高速發展。在機械制造領域，數控加工技術可以極大地提高機械模具加工制造的產品質量與生產效率。這就要求相關技術人員必須深化數控加工技術的科學研究，不斷提升技術水平，完善加工方式，最大程度地降低機械零件生產加工過程中出現的誤差頻率，提高機械零件生產加工的效率和精度。此外，在數控加工技術未來發展過程中，相關技術人員還需要密切結合數控加工的實際應用情況，不斷推動數控加工技術朝高效化、高精度、柔韌性以及智能化方向發展，以此來推動我國機械制造業的進一步發展。