機(jī)械模具的數(shù)控加工制造技術(shù)分析

王昌福

(江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院，江蘇 徐州 221011)

1 機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)分析

當(dāng)前我國制造行業(yè)普遍使用的模具加工技術(shù)主要有以下幾種，一是車削法，二是銑削法，除此之外還有磨削法，最后則是現(xiàn)代化的數(shù)控加工法[1]。在加工過程當(dāng)中，以上不同的加工技術(shù)都只能發(fā)揮某些特定的功能，無法相互替代。一般來說，模具在生產(chǎn)過程當(dāng)中具有小批量單件生產(chǎn)的特點(diǎn)，這就要求相應(yīng)的加工技術(shù)必須具備高度的靈活性，同時(shí)還必須擁有豐富的性能，這樣才能滿足不同客戶的加工要求。與此同時(shí)，在模具形狀越來越復(fù)雜、對(duì)加工精度的要求越來越高的背景下，相關(guān)人員只有通過掌握先進(jìn)的數(shù)控編程技術(shù)，才能夠滿足生產(chǎn)過程的要求。

2 機(jī)械模具數(shù)控加工的基本要求

2.1 初步明確產(chǎn)品的特征

由于機(jī)械模具在生產(chǎn)過程當(dāng)中采用的方式都是單件生產(chǎn)的方式，因此，不同的模具所具備的特征也存在著較大的差異。在這種情況下，如果加工人員不加注意，就很有可能會(huì)在開模環(huán)節(jié)當(dāng)中出現(xiàn)失誤。因此，相關(guān)人員如果要使用數(shù)控技術(shù)來進(jìn)行模具的加工工作，那么就必須不斷優(yōu)化自身的技術(shù)水平，特別是在生產(chǎn)復(fù)雜模具的過程當(dāng)中，還要適當(dāng)借助其他的輔助軟件，這樣才能夠在最大程度上提升模具生產(chǎn)的準(zhǔn)確性，明確產(chǎn)品的加工特征[2]。

2.2 提高對(duì)于加工誤差的控制水平

作為判斷模具生產(chǎn)質(zhì)量的基本指標(biāo)，模具加工的精確度至關(guān)重要。而要想使得模具加工過程當(dāng)中出現(xiàn)的誤差情況能夠得到有效控制，相關(guān)人員就必須不斷規(guī)范自身的操作方式，避免操作失誤情況的出現(xiàn)。除此之外，相關(guān)企業(yè)也應(yīng)當(dāng)在生產(chǎn)過程當(dāng)中提高對(duì)于數(shù)控加工過程的監(jiān)督力度。這主要是因?yàn)槟＞弑旧淼膬?nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜性程度較高，因此很有可能會(huì)因?yàn)楣ぷ魅藛T的疏忽而出現(xiàn)加工不到位的問題，所以企業(yè)只有通過有效的監(jiān)督方式，才能夠在最大程度上保證模具加工過程當(dāng)中的一系列誤差能夠得到有效控制[2]。

2.3 對(duì)加工過程當(dāng)中的一系列不確定因素進(jìn)行有效的把控

具體來說，在使用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行模具加工的時(shí)候，相關(guān)人員的工作目的并不是為了生產(chǎn)出一個(gè)最終的零部件，而是在原有的零件基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)地完善和開發(fā)，以此來提高模具的性能。因此，在這一加工過程當(dāng)中，相關(guān)人員往往需要面對(duì)較多的不確定性，因?yàn)槊恳淮渭庸さ哪＞叨加锌赡軙?huì)在各項(xiàng)參數(shù)上存在較大的差異，這就要求相關(guān)人員必須能夠根據(jù)模具的具體情況隨機(jī)應(yīng)變。為此，企業(yè)也應(yīng)當(dāng)招聘具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的模具加工人員，這樣才能夠在最大程度上使得模具加工過程當(dāng)中的一系列不確定因素能夠得到有效控制[3]。

3 數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中不同環(huán)節(jié)的應(yīng)用

3.1 機(jī)械模具制造過程當(dāng)中的數(shù)控車削加工技術(shù)

數(shù)控車削加工技術(shù)在長期的發(fā)展過程當(dāng)中，已然對(duì)我國的制造業(yè)產(chǎn)生了不容忽視的影響[3]。尤其是在加工模具的過程當(dāng)中，這種技術(shù)能夠根據(jù)模具的不同形狀來為其進(jìn)行有效地加工，因此在實(shí)踐過程當(dāng)中得到了普遍的應(yīng)用。具體而言，此類加工方式經(jīng)常被應(yīng)用在塑類模具和軸類模具的加工過程當(dāng)中。與此同時(shí)，由于這種技術(shù)在操作過程當(dāng)中的加工方式較為單一，因此在平面磨具的加工過程當(dāng)中應(yīng)用得最為廣泛。

3.2 機(jī)械模具制造過程當(dāng)中的數(shù)控銑削加工技術(shù)

和車削加工技術(shù)主要的應(yīng)用領(lǐng)域不同，這一銑削加工技術(shù)經(jīng)常被運(yùn)用到加工曲面模具的過程當(dāng)中，除此之外，凹凸面模具的加工過程也需要用到這一技術(shù)[3]。一般來說，雖然很多制造業(yè)當(dāng)中的模具所配備的外部結(jié)構(gòu)都是屬于平面結(jié)構(gòu)這一類型的，但是這些平面結(jié)構(gòu)卻是由大多數(shù)的凹凸面來構(gòu)成的，而在加工這些凹凸面的過程當(dāng)中，就需要數(shù)控銑削技術(shù)來發(fā)揮其加工作用。雖然這種技術(shù)在操作過程當(dāng)中較為復(fù)雜，但是其加工效果卻十分顯著。比如說，這種技術(shù)不僅能夠有效加工出平面結(jié)構(gòu)的機(jī)械模具，與此同時(shí)，也能夠靈活駕馭多種外形輪廓十分復(fù)雜的模具，而且還能夠在很大程度上保證整體的加工質(zhì)量。除此之外，在為曲面模具進(jìn)行加工的過程當(dāng)中，這一銑削技術(shù)的應(yīng)用也十分普遍。例如，為了提高電火花的整體加工質(zhì)量，相關(guān)人員往往會(huì)先使用這一銑削技術(shù)，來為模具進(jìn)行壓鑄模的操作。

3.3 機(jī)械模具制造過程當(dāng)中的數(shù)控電火花加工技術(shù)

一般來說，如果加工人員要想使得機(jī)械模式能夠快速成型，就必須使用這一數(shù)控電火花技術(shù)來進(jìn)行加工。這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用的時(shí)候，主要是借助電火花這一工具，來進(jìn)行模具的有效切割以及進(jìn)一步地加工。而這項(xiàng)技術(shù)最為顯著的優(yōu)點(diǎn)，就是可以在加工過程當(dāng)中使得模具的成型速度大大提升，從而為加工人員節(jié)省寶貴的時(shí)間。究其本質(zhì)，這種技術(shù)在應(yīng)用的過程當(dāng)中，雖然和其它技術(shù)相比起來，編程的復(fù)雜性更低，但是卻能夠取得良好的加工精度效果。特別是在加工一些細(xì)微復(fù)雜形狀模具的時(shí)候，由于這項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢突出，因此應(yīng)用得十分廣泛。尤其是其中的線切割技術(shù)，能夠在加工直臂模具的過程當(dāng)中取得其他技術(shù)所無法比擬的加工效果，因此長期以來都被加工人員所青睞。而在使用這一技術(shù)進(jìn)行模具加工的時(shí)候，相關(guān)人員也需要注意為其配置合理的電極，這樣才能夠在最大程度上優(yōu)化加工效果[3]。

4 數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用要點(diǎn)

當(dāng)前在我國應(yīng)用最為廣泛的數(shù)控機(jī)床類型是多軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)床。而接下來筆者也將通過分析多軸數(shù)控編程加工技術(shù)的應(yīng)用方式，來探究這一技術(shù)在使用過程當(dāng)中的注意事項(xiàng)[4]。

由于數(shù)控加工技術(shù)是借助編程方式來實(shí)現(xiàn)自身加工目的的，因此相比于傳統(tǒng)的加工方式，其不僅具備功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，與此同時(shí)，在加工效率和精度方面也能達(dá)到較高的水平。除此之外，還能夠在生產(chǎn)過程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化。但是在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，由于這一技術(shù)涉及的知識(shí)領(lǐng)域較為寬泛，因此只有在技術(shù)人員擁有良好的數(shù)學(xué)知識(shí)和機(jī)械加工知識(shí)的前提下，才能夠設(shè)計(jì)出與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)控編程方案[4]。

首先，編程人員需要通過掌握待加工工件的整體空間結(jié)構(gòu)，來為接下來的編程工作打下基礎(chǔ)。其次，對(duì)于生產(chǎn)過程所使用機(jī)床的各個(gè)部件以及各個(gè)軸，編程人員也需要做到熟練掌握，才能夠借助計(jì)算機(jī)語言來對(duì)其進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)工件的高精度加工目標(biāo)。具體而言，技術(shù)人員所需要掌握的技術(shù)類型可以分為3種。第1種是多軸數(shù)控編程技術(shù)，這種技術(shù)顧名思義，就是要求技術(shù)人員能夠使用編程化的語言，來對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行相應(yīng)的操控，使其完成加工目標(biāo)。第2種需要掌握的技術(shù)是多軸數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)技術(shù)。一般來說，當(dāng)前我國制造行業(yè)普遍使用的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床有兩類坐標(biāo)，一類坐標(biāo)是移動(dòng)軸，另一類坐標(biāo)是轉(zhuǎn)動(dòng)軸。移動(dòng)軸和轉(zhuǎn)動(dòng)軸的數(shù)量都是3個(gè)，在生產(chǎn)過程當(dāng)中，只要確定了其中一個(gè)主軸，那么其他的就都成為了聯(lián)動(dòng)軸[5]。第3種技術(shù)是刀具技術(shù)。由于數(shù)控加工過程當(dāng)中所要使用的刀具類型十分多樣，而不同的刀具又會(huì)對(duì)最終的加工精度及效率產(chǎn)生不同的影響，因此技術(shù)人員必須熟悉掌握各種刀具的使用方法及各自的性能，才能夠在實(shí)際的加工過程當(dāng)中自如地使用各種刀具。當(dāng)前我國部分?jǐn)?shù)控機(jī)床已經(jīng)可以使用自動(dòng)化的方式進(jìn)行換刀操作，這種技術(shù)的應(yīng)用，一方面可以使得生產(chǎn)效率獲得極大的提升，另一方面也能夠有效改善模具加工的精度水平。

5 結(jié)束語

機(jī)械模具的加工質(zhì)量會(huì)在很大程度上影響制造業(yè)的發(fā)展水平，而本文正是以此為背景，嘗試探究在使用數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行機(jī)械模具加工的過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)注意的一系列要點(diǎn)，以及此類技術(shù)在模具加工過程當(dāng)中的主要應(yīng)用方式，希望能夠?yàn)槲覈鴻C(jī)械模具加工質(zhì)量的不斷優(yōu)化做出一定的貢獻(xiàn)，也希望相關(guān)的技術(shù)人員能夠通過本文提供的技術(shù)內(nèi)容，獲得一定的借鑒。