模具制造的數(shù)控加工技術(shù)探討

張　朔（北華航天工業(yè)學(xué)院，河北　廊坊　065000）

模具制造的數(shù)控加工技術(shù)探討

張朔
（北華航天工業(yè)學(xué)院，河北廊坊065000）

模具制造工藝不斷更新，技術(shù)水平不斷提高，汽車(chē)、電子、家電、儀表等多類(lèi)產(chǎn)品中眾多零部件均要依賴(lài)于模具成形，這樣模具生產(chǎn)制造水平就決定了產(chǎn)品質(zhì)量。將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用到模具制造中，可以更好的突破傳統(tǒng)技術(shù)所具有的局限性，有效解決生產(chǎn)領(lǐng)域中存在的質(zhì)量問(wèn)題。本文分析了數(shù)控加工技術(shù)特點(diǎn)，并對(duì)其在模具制造中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

模具制造；數(shù)控加工；技術(shù)應(yīng)用

0　引言

利用模具加工產(chǎn)出具有較高的應(yīng)用價(jià)值，且遠(yuǎn)大于模具自身價(jià)值，模具加工制造水平關(guān)系著多種產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)具有較大的影響。為提高模具制造質(zhì)量，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用其中，對(duì)傳統(tǒng)模具制造工藝進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)模具制造集成化、智能化與自動(dòng)化發(fā)展，帶動(dòng)整個(gè)模具制造行業(yè)生產(chǎn)效率的提高。

1　數(shù)控加工技術(shù)分析

1.1技術(shù)概述

數(shù)控加工囊括了數(shù)字化與自動(dòng)化學(xué)科，將數(shù)字化信息作為核心的一種新型技術(shù)，具有自動(dòng)化程度高特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的有效控制，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到模具制造行業(yè)中，并取得了良好的效果［1］。在社會(huì)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，產(chǎn)品消費(fèi)水平不斷提高，相應(yīng)的對(duì)多樣化產(chǎn)品需求不斷加大，需要在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上做更進(jìn)一步研究提升。而數(shù)控技術(shù)在模具制造行業(yè)中的應(yīng)用，可以對(duì)數(shù)控機(jī)床與數(shù)控編程技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，可以有效提高制造工藝實(shí)施精確度與效率。

1.2技術(shù)特點(diǎn)

第一，提高精度。就模具制造傳統(tǒng)工藝來(lái)看，產(chǎn)品制造結(jié)果比較粗糙，而數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用，主要是利用數(shù)字化信息系統(tǒng)來(lái)對(duì)制造工藝進(jìn)行精確控制。通過(guò)多項(xiàng)專(zhuān)業(yè)軟件的應(yīng)用，將產(chǎn)品制造的各項(xiàng)要求輸入軟件內(nèi)，由相應(yīng)程序來(lái)完成各項(xiàng)要求，進(jìn)而能夠使得整個(gè)加工過(guò)程更為精確，模具質(zhì)量更高。第二，勞動(dòng)強(qiáng)度低。將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用到模具制造中，提高操作的自動(dòng)化水平，可以有效解放勞動(dòng)力，利用流水線(xiàn)生產(chǎn)方式，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，在批量生產(chǎn)作業(yè)中具有更明顯的優(yōu)勢(shì)。第三，難度降低。對(duì)于重要的數(shù)控裝置部分，主要包括進(jìn)給單元、主軸電機(jī)與進(jìn)給電機(jī)等部分，面對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置可以實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)操作，能夠更有效的完成各項(xiàng)復(fù)雜作業(yè)，降低了模具制造作業(yè)難度，可以滿(mǎn)足更大范圍產(chǎn)品生產(chǎn)要求［2］。

2　模具制造中數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用方向

（1）作業(yè)高精度控制。數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用，主要針對(duì)的是數(shù)控機(jī)床上對(duì)零件加工工藝的過(guò)程，加工的零件均具有高精度要求，因此需要重點(diǎn)做好數(shù)控機(jī)床幾何精度與加工精度的控制。想要提高幾何精度，可以通過(guò)減少數(shù)控系統(tǒng)的方式，可以在一定程度上提高數(shù)控機(jī)床制作精度與穩(wěn)定性，常見(jiàn)的如利用閉環(huán)補(bǔ)償控制技術(shù)加工。

（2）柔性化加工。柔性即數(shù)控機(jī)床適應(yīng)加工對(duì)象的應(yīng)變能力，利用相同的數(shù)控機(jī)床與數(shù)控系統(tǒng)能夠加工出不同形狀的模具，以及不同結(jié)構(gòu)要求的零件產(chǎn)品。為最大程度上來(lái)提高數(shù)控加工柔性化，實(shí)現(xiàn)多種加工用途，需要建立一個(gè)開(kāi)放式的數(shù)控系統(tǒng)，并配置專(zhuān)用、通用功能，對(duì)用戶(hù)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行存儲(chǔ)與處理，在重新編輯后可以形成專(zhuān)家系統(tǒng)，作為模具制作控制的重要依據(jù)。

（3）加工高速切削。實(shí)現(xiàn)模具制造的高速切削功能，對(duì)提高加工效率具有重要意義。并且高速切削還能夠克服機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題，提高加工廢屑處理能力，以免加工件在制作過(guò)程中出現(xiàn)熱變形問(wèn)題。同時(shí)能夠提高主軸切削性能，較之以往機(jī)床加工制作，工件表面質(zhì)量與加工精度效果更佳。實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工機(jī)床的高速切削功能，要在保證具有良好主軸系統(tǒng)與剛性外，還應(yīng)保證數(shù)控系統(tǒng)具有高速運(yùn)算、高速通信與高速差補(bǔ)等功能。

（4）網(wǎng)絡(luò)化制作。在將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用到模具制作中時(shí)，可以綜合柔性制作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等，來(lái)建立完善多種通信協(xié)議，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)平臺(tái)配備網(wǎng)絡(luò)接口，對(duì)制作工藝進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)工件制作質(zhì)量的檢測(cè)與診斷，提高工件制作效率與質(zhì)量。另外，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)與智能技術(shù)，還可以提高控制系統(tǒng)的智能化水平，使得整個(gè)機(jī)床加工系統(tǒng)更好的適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)要求。

3　數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中應(yīng)用措施

3.1應(yīng)用技術(shù)

（1）數(shù)控車(chē)削加工技術(shù)。數(shù)控車(chē)削加工技術(shù)多被應(yīng)用于制作中軸類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)件，如各類(lèi)形態(tài)桿類(lèi)零件與回轉(zhuǎn)體模具。其中，回轉(zhuǎn)體模具常見(jiàn)有瓶狀、盆狀注塑類(lèi)模型。對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，一般僅僅能用來(lái)進(jìn)行平面加工，在將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際加工時(shí)，需要結(jié)合模具特點(diǎn)來(lái)選擇，對(duì)一部分零件進(jìn)行加工制造。

（2）數(shù)控電火花加工技術(shù)。數(shù)控點(diǎn)火花技術(shù)的應(yīng)用，可以縮短模具成型所需時(shí)間，與編程加工技術(shù)相比，此類(lèi)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中加工難度更低。其中，在進(jìn)行模具加工時(shí)，線(xiàn)切割主要利用直壁狀模具加工，如沖壓模加工時(shí)凹凸模以及電火花加工技術(shù)所用電極［3］。

（3）數(shù)控銑削加工技術(shù)。此種技術(shù)主要被用于模具凹凸型面或者曲面的加工，可以對(duì)復(fù)雜程度較高工件的外形輪廓進(jìn)行深度加工，也可用于曲面模具加工。例如可以利用電極對(duì)工件進(jìn)行加工處理，促使電火花成形。

3.2應(yīng)用要點(diǎn)

一方面，要對(duì)加工模具進(jìn)行分類(lèi)，因?yàn)閿?shù)控加工技術(shù)類(lèi)型較多，在模具制作中，需要以獲取最大效益為目的，選擇最為合適的加工方式，并對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行分類(lèi)，提高工件制作效率。例如帶有曲面或者外部形態(tài)復(fù)雜度高的模具，應(yīng)選擇以銑加工為主的技術(shù)；旋轉(zhuǎn)類(lèi)工件制作，則應(yīng)選擇車(chē)加工為主的技術(shù)。另一方面，提高操作人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平，因?yàn)閿?shù)控加工工藝的操作，與傳統(tǒng)模具制作方式相比，對(duì)操作人員專(zhuān)業(yè)技能水平有更高的要求，需要熟練掌握數(shù)控加工工藝各種控制語(yǔ)言，能夠進(jìn)行各類(lèi)代碼編寫(xiě)，有效控制數(shù)控機(jī)床。

4　結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控加工技術(shù)在模具制作中的應(yīng)用，可以有效提高工作效率，提高制作工藝的自動(dòng)化與智能化水平，降低工作強(qiáng)度，以更少的成本來(lái)獲取更大的效益。雖然現(xiàn)在數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得一定效果，但是還應(yīng)繼續(xù)研究，爭(zhēng)取不斷提高技術(shù)應(yīng)用水平，促進(jìn)模具制作行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

［1］李海萍.模具數(shù)控加工技術(shù)的研究與發(fā)展［J］.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2008（06）：210-212.

［2］榮星，鐘啟茂.模具制造中的高速數(shù)控加工技術(shù)［J］.機(jī)械工程師，2005（07）：34-36.

［3］魏記明，方哲民，張騰，閆金鳳.模具數(shù)控加工技術(shù)［J］.科技咨詢(xún)導(dǎo)報(bào)，2007（09）：79-80.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.044

張朔（1993-），男，河北張家口人，專(zhuān)科，研究方向：模具設(shè)計(jì)與制造。