淺析數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用

劉子佳

（余姚市職業(yè)技術(shù)學(xué)校，浙江 余姚315400）

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淺析數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用

劉子佳

（余姚市職業(yè)技術(shù)學(xué)校，浙江 余姚315400）

摘要：模具加工與制造是當(dāng)前制造業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)，不論是小的零件加工，還是航空航天，都需要模具的幫助。從另一方面，可以看出模具制造的精確性十分重要，高精度的模具能夠提高所制作零件的精度，減少零件的誤差，傳統(tǒng)機(jī)床模具加工的精度較低，無法滿足日益發(fā)展的模具加工需求。隨著數(shù)控加工技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，模具加工的精度與隨之提高，從而從整體上提高了加工行業(yè)的加工質(zhì)量。本文對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，探討數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用并作舉例分析，最后對(duì)數(shù)控模具制造的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工技術(shù)；模具制造；優(yōu)勢(shì)與發(fā)展

計(jì)算機(jī)技術(shù)興起之初，就與制造業(yè)結(jié)合，并最終形成了數(shù)控加工技術(shù)，數(shù)控加工技術(shù)在我國(guó)的興起時(shí)間較短，但發(fā)展十分迅速，特別是精細(xì)零件的加工，已經(jīng)形成了非常成熟的技術(shù)體系。為精細(xì)加工帶來了巨大的技術(shù)支持。

1　數(shù)控加工技術(shù)簡(jiǎn)要分析

數(shù)控加工技術(shù)即指利用數(shù)字化、自動(dòng)化的控制技術(shù)進(jìn)行加工控制。數(shù)字化與自動(dòng)化控制技術(shù)主要依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)控加工技術(shù)具有自動(dòng)化的特點(diǎn)，這使得加工零件所用時(shí)間和精度得到明顯的提高。數(shù)控加工技術(shù)主要應(yīng)用有數(shù)控機(jī)床加工和數(shù)控編程技術(shù)，兩種技術(shù)相結(jié)合，大幅度的提升了我國(guó)零件加工的質(zhì)量，也提高了機(jī)床的性能，增加加工業(yè)加工效率的同時(shí)，提高了加工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，推動(dòng)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2　數(shù)控加工技術(shù)在模具制造當(dāng)中的應(yīng)用分析

2.1模具的分類

在進(jìn)行模具加工前，首先要進(jìn)行模具的分類。并根據(jù)模具的種類進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的選擇。當(dāng)前較為常用的加工機(jī)床有數(shù)控銑加工、數(shù)控電火花加工、數(shù)控電火花線切割、數(shù)控車削與數(shù)控磨削加工等。而一些模具適合的機(jī)床是相同的，例如有些模具可以應(yīng)用車平面，也可以用車錐面。

2.2不斷改進(jìn)數(shù)控技術(shù)

數(shù)控加工技術(shù)生利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行控制的，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的不斷革新，數(shù)控加工技術(shù)也隨之得到不斷的改進(jìn)。特別是數(shù)控加工技術(shù)在各級(jí)高校當(dāng)中教學(xué)和研究，使得數(shù)控加工技術(shù)不斷的進(jìn)步。

隨著數(shù)控加工技術(shù)的提高，模具加工的水平和生產(chǎn)速度也隨之提高，在難度較高的模具制造方面也有極大的提高，如復(fù)雜的曲面模具，特別是工藝技術(shù)水平要求較高的模具，能夠利用數(shù)控銑加工結(jié)合數(shù)控電火花加工完成。

2.3不斷優(yōu)化加工程序

數(shù)控加工技術(shù)在很大程度上受到加工程序的影響和制約，加工程序越優(yōu)質(zhì)，則加工水平越高，所收獲的加工效益就越高。為了保證加工效益，數(shù)控加工程序設(shè)計(jì)人員要綜合考量加工的質(zhì)量、加工的時(shí)間以及程序的應(yīng)用三個(gè)方面。主要以加工程序更簡(jiǎn)便、非切削時(shí)間越短、加工質(zhì)量越高為基礎(chǔ)。例如在進(jìn)行主軸的啟動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和停轉(zhuǎn)等步驟的設(shè)計(jì)時(shí)，要以上述步驟的轉(zhuǎn)換時(shí)間越短越好。

3　舉例分析數(shù)控加工技術(shù)在模具生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1圖紙分析

對(duì)需要加工的模具進(jìn)行分析，本次實(shí)驗(yàn)所選零件是一種具有彎頭的零件，彎頭為錐度彎頭，其彎頭的夾角為45°，左右兩端的距離為15 mm，為了保證加工的效果，本次實(shí)驗(yàn)選擇具有45鋼作為加工材料，并利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。

3.2零件裝夾工件

將大小為68*68*40的長(zhǎng)方形工件放置在車床上，利用臺(tái)階將工件傾斜45°，將加工工件的左側(cè)夾靠在V形鐵上，用夾板將機(jī)床溝的螺栓與夾具固定，并在另一側(cè)將夾板固定在工作臺(tái)上。

3.3確定建模坐標(biāo)系

利用數(shù)控加工程序建立相應(yīng)的坐標(biāo)系，并對(duì)工作中坐標(biāo)系的變化進(jìn)行模擬并進(jìn)行模擬。首先根據(jù)模具錐度彎頭的夾角將中心圓弧錐度設(shè)置成1:50，并將15mmde距離設(shè)置成相應(yīng)的半圓。利用程序計(jì)算各個(gè)部分的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)確立坐標(biāo)系和模型。在模型確立后，需要進(jìn)行檢驗(yàn)，利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工，加工出的實(shí)物與數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析其中的問題和誤差，并將誤差校正，得出正確的模型。

3.4實(shí)踐加工

本次實(shí)驗(yàn)所要加工的工件需要經(jīng)過四個(gè)步驟進(jìn)行實(shí)際加工，首先是粗加工，粗加工過程中，需要將工件利用平面銑的加工方式進(jìn)行切削，通過切削使工件的輪廓逐漸成型，為了保證加工的效果，首先要進(jìn)行工藝槽的加工，工藝槽或工藝孔是保證加工順利的關(guān)鍵步驟，不單單能夠提高加工精度，還能夠在加工過程中順利的排除廢屑，減少廢屑堆積造成的加工誤差。

其次是要利用腔銑進(jìn)行工件彎頭的加工，工件彎頭的加工方式較為特殊，在工件的幾何毛坯體加工完成后，要將工件的一端夾在夾具上，再進(jìn)行腔銑加工。

第三要進(jìn)行半精加工，半精加工主要是將毛坯體的輪廓進(jìn)行等高輪廓銑技術(shù)的加工。

最后，利用精加工工藝將工件徹底完成，精加工技術(shù)里喲個(gè)固定軸輪廓銑，將工件固定在刀軌上，利用幾何點(diǎn)上的道具投影到工件上，利用加工刀軌進(jìn)行精細(xì)加工。

4　數(shù)控技術(shù)下模具制造的發(fā)展需求

4.1提高模具加工的精確度和質(zhì)量

傳統(tǒng)的模具加工在實(shí)踐過程總逐漸暴露出了其加工劣勢(shì)，加工工藝粗糙、加工質(zhì)量不佳等。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷應(yīng)用和完善，數(shù)控技術(shù)逐漸的取代了傳統(tǒng)模具加工技術(shù)。與此同時(shí)，為了保證數(shù)控技術(shù)的市場(chǎng)活力，數(shù)控技術(shù)也需要不斷的革新，數(shù)控加工技術(shù)需要經(jīng)過不斷的完善和精準(zhǔn)，以保證加工效率和加工質(zhì)量的提高，是未來數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用未來發(fā)展方向。

4.2拓寬加工的范圍

數(shù)控加工的主要工作范圍是零件的加工，而隨著零件的精細(xì)度和復(fù)雜性越來越高，市場(chǎng)對(duì)數(shù)控加工的需求也越來越高，這使得數(shù)控加工的發(fā)展趨向逐漸的轉(zhuǎn)向以拓寬加工范圍、提高加工精度為主。具體表現(xiàn)為多單元多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，以完成更加復(fù)雜的加工作業(yè)。4.3自動(dòng)化操作

雖然數(shù)控加工技術(shù)的技術(shù)核心在于利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工，從而進(jìn)一步的減少勞動(dòng)力，但當(dāng)前的數(shù)控加工技術(shù)并未做到完全的自動(dòng)化操作，而是要在加工過程中進(jìn)行一部分的手動(dòng)操作，無法達(dá)到流水線型的生產(chǎn)操作。未來的數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展，就會(huì)逐步的克服這些問題，使數(shù)控加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，在模具加工過程中不需要進(jìn)行人工作業(yè)。

總之，數(shù)控加工技術(shù)在模具制造當(dāng)中的應(yīng)用實(shí)力雄厚，應(yīng)用效果極高，是非常關(guān)鍵的加工生產(chǎn)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號(hào)：TG484

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-545X（2016）04-0279-02

收稿日期：2016-01-05

作者簡(jiǎn)介：劉子佳（1984-），男，安徽滁州人，本科，教師，研究方向：機(jī)械制造方向。

The Application of the NC Processing Technology in Mould Manufacturing is Analysed

LIU Zi-jia
（Yuyao Vocational and Technical School，Yuyao Zhejiang 315400，China）

Abstract:Mould processing and manufacturing is a fundamental industry in the whole manufacturing system.The accuracy of mould processing and manufacturing is quite important.It can help improve the precision and reduce error of parts.The traditional mould processing and manufacturing tech cannot meet the increasing level it needs. The paper，based on brief analysis of CNC machining technology aims to expound the advantage of using CNC machining technology in mould making industry.

Key words:CNC machining technology；mould manufacturing；advantages and developme