數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用

張宏芳，李愛莉

數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用

張宏芳，李愛莉

（濟南大學(xué)泉城學(xué)院工學(xué)院，山東煙臺265600）

模具加工與制造作為制造業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)，是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)。近年來，數(shù)控加工技術(shù)以其優(yōu)越性，在模具制造中得到了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的模具制造設(shè)備及工藝有較大的局限性，如制造周期長、工藝落后、產(chǎn)品精度低等，對模具制造的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，已不能滿足模具加工需要。數(shù)控加工技術(shù)彌補了傳統(tǒng)加工技術(shù)的不足，具有高質(zhì)量的產(chǎn)品性能、高生產(chǎn)率、高度自動化等特點。本文闡述了數(shù)控加工技術(shù)的特點、在模具制造中的重要意義、應(yīng)用分析，并提出了數(shù)控加工技術(shù)在應(yīng)用中需要注意的問題，以期對實際生產(chǎn)提供一定的理論指導(dǎo)。

數(shù)控加工技術(shù)；模具制造技術(shù)；應(yīng)用

數(shù)控加工技術(shù)是通過數(shù)字化信息來自動化控制機械設(shè)備的技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代較快，多品種、中小批量生產(chǎn)的比重越來越高，對零件的形狀及精度要求也越來越高。傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法難以滿足要求，而數(shù)控加工技術(shù)能夠有效解決結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密、小批多變零件加工問題，因此，得到廣泛應(yīng)用。

在實際生產(chǎn)中，通過模具加工生產(chǎn)出的價值，要遠遠大于模具本身的價值。在模具制造生產(chǎn)過程中，使用數(shù)控加工技術(shù)不僅可以保證模具的精度，而且可以方便高效的對模具進行設(shè)計和加工[1]。因此，數(shù)控技術(shù)在模具制造中發(fā)揮著重要的作用。

1 數(shù)控加工技術(shù)特點

數(shù)控加工技術(shù)分為數(shù)控機床和數(shù)控編程兩方面，其中，數(shù)控加工機床屬于模具制造中的硬件設(shè)施，直接影響著模具加工的質(zhì)量和效率；數(shù)控編程則屬于軟件設(shè)施，可以滿足不同模具的加工要求，從而方便、高效的完成了加工任務(wù)[2]。

1.1 高質(zhì)量的產(chǎn)品性能

傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)不成熟，制造工藝較粗糙，加工產(chǎn)生的次品和廢品率較高，模具質(zhì)量較低，難以滿足高質(zhì)量的要求。相比與傳統(tǒng)的模具制造，數(shù)控加工技術(shù)采用了數(shù)字一體化操作系統(tǒng)，能較好的控制誤差，保證加工精度且質(zhì)量穩(wěn)定。

1.2 較復(fù)雜的零件加工

數(shù)控機床的驅(qū)動裝置主要由主軸電機、進給單元、進給電機及主軸驅(qū)動單元四部分組成，能夠?qū)崿F(xiàn)多坐標的聯(lián)動，完成模具生產(chǎn)的各項復(fù)雜工作，適用于加工復(fù)雜模具。

1.3 高效的生產(chǎn)率

隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，需要有競爭力的產(chǎn)品來帶動生產(chǎn)效率的提高，模具制造周期、產(chǎn)品質(zhì)量及加工生產(chǎn)成本，對模具產(chǎn)品的市場競爭力影響較大。因此，如何縮短模具制造周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量顯得尤為重要。數(shù)控加工技術(shù)利用數(shù)字操作系統(tǒng)對加工過程進行控制，大大縮短了模具制造時間，整個加工生產(chǎn)過程高速、高效，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

1.4 高度的自動化

數(shù)控加工技術(shù)采用數(shù)字化的操作技術(shù)，連續(xù)性好，自動化高。相對于傳統(tǒng)的加工技術(shù)來說，不但能降低操作工人的勞動強度，而且模具制造的連續(xù)性好，不易出錯，能夠提高模具的加工效率高，且質(zhì)量較好。在自動化技術(shù)下，生產(chǎn)可以實現(xiàn)流水線，各部分的操作人員只需按要求進行操作即可。因此，數(shù)控加工技術(shù)被不斷應(yīng)用于模具的加工生產(chǎn)中，進一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1.5 對操作人員技術(shù)要求高

同傳統(tǒng)模具制造不同，數(shù)控加工技術(shù)多操作人員的專業(yè)水平要求較高，需要具備專業(yè)的數(shù)字化技能，除必須掌握計算機操作技能外，還必須精通數(shù)控加工技術(shù)的各種控制語言[3]，只有熟練掌握數(shù)控加工語言，才能完成代碼的編寫，實現(xiàn)對數(shù)控機床的操控。為了能夠充分發(fā)揮數(shù)控加工技術(shù)在模具加工中的重要作用，只有具備專業(yè)水平的操作人員才能夠從事相關(guān)工作。

2 數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中應(yīng)用的意義

2.1 提高模具的精度

由于在模具制造過程中，對模具的精度的控制至關(guān)重要。傳統(tǒng)的模具制造需經(jīng)過一系列的諸如銑、磨、車等加工工藝來完成，加工技術(shù)難以保證，而數(shù)控加工技術(shù)可以保證模具加工的高精度，因此，廣泛應(yīng)用于模具制造中，例如數(shù)控銑床、數(shù)控成型機床等，除可以滿足模具加工的要求外，還可以擴大加工材料的選擇范圍。此外，數(shù)控加工技術(shù)，對于形態(tài)復(fù)雜及稀有金屬等不易加工的材料，可以預(yù)先設(shè)計進行高精度的加工。

2.2 提高模具生產(chǎn)效率

數(shù)控加工技術(shù)利用其高速切削工藝，其加工速度相較于傳統(tǒng)加工技術(shù)可提高10倍左右[4]，使得生產(chǎn)出的模具產(chǎn)品具有精度高、穩(wěn)定好性好等特點。此外，數(shù)控加工技術(shù)不僅可以對常見的模具材料進行加工，還可以加工質(zhì)地較堅硬的材料。

2.3 推進模具制造業(yè)向智能化發(fā)展

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)滲透到社會生活的各個方面，模具制造業(yè)也不例外，它極大的促進了模具制造業(yè)想著智能化的方向發(fā)展。在模具的制造過程中通過不斷使用信息化技術(shù)，不僅可以快速推動模具制造業(yè)向智能化發(fā)展，而且企業(yè)還可以根據(jù)收集到的模具制造信息，及時更新系統(tǒng)，以保證最大程度地滿足對復(fù)雜工藝的技術(shù)要求。此外，通過數(shù)控加工技術(shù)的信息化管理，還可以打破時間的限制，進行遠程控制，實現(xiàn)異地調(diào)控操作。

3 數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 模具分類

在進行模具加工前，需要進行模具分類，并根據(jù)模具種類選擇合適的數(shù)控機床。數(shù)控加工的方式多種多樣，為了能取得最佳效果，我們應(yīng)該合理進行分類，目前，較為常用的數(shù)控加工機床有銑加工、電火花切割、車削、磨削加工等，只有將加工所用模具進行合理分類，才能滿足生產(chǎn)要求，降低成本。數(shù)控加工是一個整體的流程，只有保證加工的每一道工序都能正常的情況下，才能制造出高質(zhì)量的模具。

3.2 改進數(shù)控技術(shù)

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)也將隨之不斷改進和發(fā)展。隨著數(shù)控加工技術(shù)的不斷提高，模具制造水平也隨之提高，例如對于比較復(fù)雜的曲面模具，尤其是具有比較細微復(fù)雜形狀的模具，能夠利用數(shù)控銑加工及數(shù)控電火花加工相結(jié)合的方法，實現(xiàn)模具加工的順利完成。

3.3 優(yōu)化加工程序

數(shù)控編程技術(shù)是數(shù)控加工技術(shù)的重要組成部分，數(shù)控加工技術(shù)水平對數(shù)控加工技術(shù)有較大影響，加工程序越好，則加工水平越高，加工效益也就越高。為保證加工效益，技術(shù)人員要綜合考量三方面的因素，即加工質(zhì)量、加工時間及加工程序的應(yīng)用。因此，對于整個數(shù)控編程技術(shù)應(yīng)按照指令并行執(zhí)行的原則，降低非切削時間，以實現(xiàn)同一時間內(nèi)的共同并發(fā)。

4 數(shù)控加工技術(shù)在應(yīng)用中需注意的問題

對于某些復(fù)雜模具，在制造過程中，若原材料選擇不當或加工工藝參數(shù)設(shè)置不當，則有可能產(chǎn)生一系列的不良反應(yīng)，如模具表面拉毛、銑削過程中出現(xiàn)粘刀現(xiàn)象等。因此，需要合理進行選材及設(shè)置工藝參數(shù)。

5 結(jié)束語

隨著數(shù)控加工技術(shù)的在模具制造中的應(yīng)用不斷深化，數(shù)控加工技術(shù)得到快速發(fā)展。數(shù)控加工技術(shù)可以應(yīng)用于模具加工的各個生產(chǎn)領(lǐng)域，提高了生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。因此，數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中發(fā)揮越來越重要的作用，促進了模具制造業(yè)的快速發(fā)展。

[1]張曙.數(shù)控加工技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].金屬加工冷加工，2010（20）：89-92.

[2]王成.淺談數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用[J].機電信息，2010（18）：15-18.

[3]于克強，孫麗娜.基于UG數(shù)控加工技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用[J].裝備制造，2009（11）：19-23.

[4]楚丹妮.數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（03）：172.

Application of NC Machining Technology in Mould Manufacturing

ZHANG Hong－fang，LI Ai-li
（Institute of Chemistry，Jinan University，Yantai Shandong 265600，China）

Mold processing and manufacturing as the basic industry of manufacturing industry，is an important foundation of national economic development.In recent years，CNC machining technology has been widely used in mold manufacturing.The traditional mold manufacturing equipment and process have great limitations，such as long manufacturing cycle，backward process and low product precision，which have adverse effect on the production efficiency and product quality，and can not meet the mold processing needs.Cnc machining technology makes up the shortcomings of traditional processing technology，and has the characteristics of high quality product performance，high productivity and height automation.This paper expounds the characteristics of CNC machining technology，the important significance and application analysis in the mold manufacturing，and puts forward some problems needing attention in the application of CNC machining technology，in order to provide some theoretical guidance to the actual production.

CNC processing technology；mold manufacturing technology；application

TG659

A

1672-545X（2017）07-0266-02

2017-04-08

張宏芳（1969-），女，山東煙臺人，技師，研究方向：數(shù)控加工。