試論機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)

鄭康

摘 要：本文首先詳細(xì)描述機(jī)械模具數(shù)控加工的特點(diǎn)，進(jìn)而分析機(jī)械模具加工技術(shù)的發(fā)展方向，展開對(duì)機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)的論述。

關(guān)鍵詞：機(jī)械模具;數(shù)控加工;制造

引言

隨著科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)也隨之不斷的發(fā)展和完善，機(jī)械模具制造與加工技術(shù)也有了非常大的提高，機(jī)械模具數(shù)控加工自動(dòng)化、智能化、精準(zhǔn)化也逐步提高，表現(xiàn)在加工過程中很少出現(xiàn)故障，從而更容易控制加工和生產(chǎn)的質(zhì)量，這種加工技術(shù)可獲得了更多人的青睞。

一、模具數(shù)控加工的特點(diǎn)

模具制造的過程中通常都是采用單件生產(chǎn)方式，每一個(gè)模具在結(jié)構(gòu)方面都有各自特征，并且在生產(chǎn)的過程中沒有二次開模的機(jī)會(huì)。因此，在運(yùn)用數(shù)控編程和控制上過程中，對(duì)這兩項(xiàng)技術(shù)都有著非常嚴(yán)格的要求，加工中的所有工序、工步、每道工序的切削用量、進(jìn)給路線、加工余量以及刀具的尺寸、類型、對(duì)刀點(diǎn)都要避免出現(xiàn)任何的偏差。并且，通常情況下，需要借助其它機(jī)械軟件對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化編程來滿足加工的模具技術(shù)需求，才能完善整體的加工效果。

模具的開發(fā)和設(shè)計(jì)并不是最終產(chǎn)品，它主要是為機(jī)械新零件的研發(fā)。因此，在進(jìn)行模具開發(fā)時(shí)，其時(shí)間上都有著很強(qiáng)的不確定性因素，數(shù)量上也具有隨機(jī)性特征，所以設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)中，從業(yè)人員除了極高的專業(yè)能力外，還應(yīng)該有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且不斷提高自身的隨機(jī)應(yīng)變能力，靈活處理各種不確定性因素。模具腔面的加工流程具有非常強(qiáng)的復(fù)雜性，所以其在加工的過程中也可能會(huì)出現(xiàn)非常大的障礙，在加工中，必須要達(dá)到精度的要求，采取有效的措施來減少和避免手工修整和手工的拋光。

模具加工的過程中對(duì)操作精細(xì)度有著極高的要求。因?yàn)闄C(jī)械上有些零件，如搖手柄、圓球、凸輪的表面是曲線，對(duì)于這些零件的加工，往往因?yàn)榉椒ǖ倪x擇不當(dāng)，刀具選擇不均勻以及統(tǒng)間隙加工余量不均等引起形狀誤差，為了保證機(jī)械零件成型的效果，必須要避免操作誤差，必須要在加工的過程中，高度集中精神，嚴(yán)格按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)行精細(xì)化操作方式，對(duì)誤差進(jìn)行有效的控制。除此以外，必須選擇正確的車削方法。

在模具加工的過程中還存在著一些特殊機(jī)械加工，如孔以及孔系列的加工、模具零件形成表面的磨削加工等。而且模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有著十分明顯的復(fù)雜性，型孔和型腔的模具和零件，各種硬、脆材料（硬質(zhì)合金和淬火鋼），以及異形孔、深槽、窄縫和切割薄片、對(duì)尖角和肋條等比較細(xì)小的結(jié)構(gòu)是很難實(shí)現(xiàn)用機(jī)械加工的，還有一些特殊的機(jī)械零件會(huì)要求用電火花進(jìn)行切割、穿孔等。電火花加工能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件;加工時(shí)無切削力;不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷，同時(shí)電火花切割、穿孔的過程中還要對(duì)電極之間的間隙進(jìn)行設(shè)置，模具加工的過程中也有必要用導(dǎo)電性良好、熔點(diǎn)較高、易加工的耐電腐蝕材料，比如純銅、石墨、鎢合金和鉬。這樣才能保證其導(dǎo)電性，從而也有效的對(duì)其加工速度進(jìn)行有效的控制。采用純銅、石墨所使用的成本也更低，但是，采用石墨的加工方式還是有一定的弊端，它會(huì)對(duì)對(duì)機(jī)床的性能會(huì)產(chǎn)生極大的負(fù)面作用，因此在石墨加工的進(jìn)程中設(shè)置吸塵設(shè)備，或者是將其浸泡在液體中進(jìn)行加工，同時(shí)還需要使用專門的數(shù)控石墨加工中心，保證加工整個(gè)機(jī)械零件過程的順利進(jìn)行。

二、機(jī)械模具數(shù)據(jù)加工技術(shù)的發(fā)展方向

1.精準(zhǔn)度高

精準(zhǔn)度是一個(gè)在數(shù)控加工過程中主要的衡量因素。在整個(gè)機(jī)械零件加工的流程中，要對(duì)機(jī)械模具數(shù)據(jù)加工的幾何精度進(jìn)行精細(xì)化分析，強(qiáng)化精細(xì)化操作方式，有效避免各類誤差的出現(xiàn)，運(yùn)用閉環(huán)補(bǔ)償技術(shù)并進(jìn)行更多探索，在一定程度上提高機(jī)械模具數(shù)據(jù)加工的精度。

2.彈性化

現(xiàn)階段，我國部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)比較死板的，在模具加工中還不夠靈活，彈性化程度不高。表現(xiàn)在與發(fā)達(dá)國家相比，機(jī)械模具數(shù)控加工沒有有效融合各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，尤其是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在機(jī)械模具數(shù)控加工中的應(yīng)用較低。通過對(duì)多種機(jī)械模具數(shù)控加工分析對(duì)比，未來，彈性化的加工方式成為機(jī)械模具數(shù)控加工趨勢。在具體的機(jī)械模具加工過程中，當(dāng)加工對(duì)象發(fā)生變化后，整個(gè)技術(shù)流程也應(yīng)該發(fā)生變化，而數(shù)控機(jī)床也應(yīng)該可以適應(yīng)加工對(duì)象發(fā)生的變化。在數(shù)據(jù)系統(tǒng)和整個(gè)機(jī)床系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)不同的零部件統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效化的加工。在數(shù)控加工過程中，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的開放式系統(tǒng)。

3.完善數(shù)據(jù)加工的高效化

目前，機(jī)械模具數(shù)控加工的行業(yè)水平已經(jīng)領(lǐng)先與很多國家，但與發(fā)達(dá)國家相比還是存在較大差距，例如在進(jìn)行機(jī)械模具數(shù)控加工過程中，機(jī)床在切削過程中發(fā)生劇烈振動(dòng)，且加工過程中廢物處理水平，與發(fā)達(dá)國家這些技術(shù)方面的運(yùn)用還相差甚遠(yuǎn)，以及各類機(jī)械部件加工中出現(xiàn)變形，使模具表面加工的精度等任然存在差距。因此，機(jī)械模具數(shù)控技術(shù)加工效率、高效化程度還有待提高，在未來的模具加工過程中，機(jī)械模具數(shù)控加工高效化程度將逐步加深。

4.自動(dòng)化、智能化的加工

現(xiàn)階段，自動(dòng)化智能化技術(shù)在機(jī)械模具數(shù)控加工行業(yè)中普及使用，表現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化發(fā)展的良好開端，在未來的模具加工過程中，機(jī)械模具數(shù)控加工自動(dòng)化、智能化程度將逐步加深，這可以有效減少人力資源的使用，將極大地節(jié)約人力成本，提高機(jī)械模具數(shù)控加工效率，增加機(jī)械數(shù)控加工企業(yè)利潤，進(jìn)一步提高我國機(jī)械數(shù)控加工行業(yè)技術(shù)水平。

三、結(jié)束語

當(dāng)今，機(jī)械模具數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)廣泛地用于我國的各個(gè)生產(chǎn)生活領(lǐng)域，模具結(jié)構(gòu)具有精度要求高、型面復(fù)雜、使用的材料硬度高、制造周期短等特點(diǎn)。應(yīng)用數(shù)控加工模具可以大幅度提高加工精度，減少人工操作，提高加工效率，縮短模具制造周期。在未來，機(jī)械模具數(shù)據(jù)加工技術(shù)將會(huì)往更加自動(dòng)化、智能化、彈性化、高效化方向發(fā)展。

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（作者單位：湖北工程職業(yè)學(xué)院）