機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)

衛(wèi) 鋒 劉康東

(商丘技師學(xué)院，河南 商丘 476000)

1 數(shù)控加工制造技術(shù)的作用原理和表現(xiàn)特征

1.1 作用原理

數(shù)控加工技術(shù)指的是利用數(shù)控機(jī)床等加工的工具，對(duì)于機(jī)械的零部件進(jìn)行生產(chǎn)和加工。在具體的應(yīng)用當(dāng)中，數(shù)控加工技術(shù)大致上可以分為2個(gè)板塊，分別是軟件板塊和硬件版塊。其中，軟件的板塊主要是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于數(shù)控程序進(jìn)行編寫和操控，工作人員在計(jì)算機(jī)的輔助之下，對(duì)于機(jī)械模具的尺寸、加工組件和制造材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，在具體投入批量生產(chǎn)之前，工作人員會(huì)對(duì)編碼和程序進(jìn)行預(yù)定和編寫，之后再利用程序的指令對(duì)于數(shù)字化的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的智能化和自動(dòng)化，達(dá)到數(shù)控技術(shù)的基本生產(chǎn)要求。硬件的板塊主要是指生產(chǎn)機(jī)床本身和其它的數(shù)控輔助生產(chǎn)設(shè)施[1]。其中，對(duì)于機(jī)械模具的數(shù)字化生產(chǎn)來說，數(shù)控機(jī)床是加工生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施，傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備往往需要關(guān)注人員手動(dòng)操控生產(chǎn)程序，對(duì)于生產(chǎn)的全過程也需要人工監(jiān)督。而數(shù)控機(jī)床當(dāng)中具有傳感器設(shè)備，對(duì)于傳輸?shù)闹噶羁梢宰龀鼍_地回應(yīng)，從而靈活地指揮機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)，全過程體現(xiàn)出了數(shù)字化和智能化的特征。

1.2 表現(xiàn)特征

當(dāng)今時(shí)代，我國的數(shù)字控制加工技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)的多個(gè)領(lǐng)域得到了推廣，數(shù)字加工技術(shù)在自我完善的過程當(dāng)中也體現(xiàn)出了集中化和智能化的傾向。具體來說，數(shù)控加工技術(shù)具有高度的自動(dòng)化和智能化特色，在使用的過程當(dāng)中不僅僅能夠加快生產(chǎn)的速度，還可以提高機(jī)械化生產(chǎn)的零件質(zhì)量，是現(xiàn)代工業(yè)進(jìn)行精細(xì)化生產(chǎn)的技術(shù)保障。同時(shí)，數(shù)控加工技術(shù)還有利于提高人力資源的利用效率，降低人力資源的使用成本。另外一方面，數(shù)控加工技術(shù)在生產(chǎn)的過程當(dāng)中體現(xiàn)出了高度的集約化特征，減少了單個(gè)產(chǎn)品的制作時(shí)間，縮短了不同程序之間的指令反應(yīng)間隔，集中化地進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，減少了資源對(duì)空間的占用和浪費(fèi)，特別是針對(duì)一些小微工廠，也可以實(shí)現(xiàn)大批量的生產(chǎn)[2]。除此之外，數(shù)控加工技術(shù)具有柔性化的特征，能夠有效地緩解當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中存在的問題。在傳統(tǒng)機(jī)械模具生產(chǎn)工作當(dāng)中，工人熟練地掌握生產(chǎn)線需要的工作經(jīng)驗(yàn)和技巧，這也就意味著工人的個(gè)人素質(zhì)往往決定了傳統(tǒng)機(jī)械模具加工的質(zhì)量。但在數(shù)控加工技術(shù)的背景之下，工業(yè)生產(chǎn)和操作的步驟變得較為簡單，這就說明工業(yè)生產(chǎn)開始不再苛求工人的工作經(jīng)驗(yàn)，在一定程度上降低了生產(chǎn)的難度，體現(xiàn)出了柔性生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，也能夠不斷地滿足社會(huì)生產(chǎn)的需求。

2 機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)的作用和特點(diǎn)

2.1 有效地提高模具生產(chǎn)率

數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具的制造領(lǐng)域當(dāng)中可以發(fā)揮出自身高度自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，相比于傳統(tǒng)的機(jī)械模具制造模式，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械模具的加工領(lǐng)域上表現(xiàn)出了更高的準(zhǔn)確性特征，也能夠提高機(jī)械模具加工的零件精度。在數(shù)控加工技術(shù)當(dāng)中，主要使用的是微電腦和數(shù)字信息控制面板，這種技術(shù)作為操作中心可以不斷地提高機(jī)械模具生產(chǎn)當(dāng)中的制作效率，特別是在零件的切割制造技術(shù)當(dāng)中應(yīng)用以上技術(shù)，可以減少人工生產(chǎn)操作可能會(huì)帶來的錯(cuò)誤和偏差[3]。

2.2 降低生產(chǎn)的成本

在機(jī)械模具制造的過程當(dāng)中使用數(shù)字控制技術(shù)，能夠發(fā)揮出高度自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，主要是體現(xiàn)在生產(chǎn)的過程當(dāng)中不需要人工進(jìn)行操作，這樣能夠節(jié)約生產(chǎn)的成本，提高人力資源的利用效率，為機(jī)械模具生產(chǎn)企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益。另外一方面，數(shù)字控制和加工技術(shù)能夠在生產(chǎn)的過程當(dāng)中降低人工操作的難度，在傳統(tǒng)的機(jī)械模具制造的過程當(dāng)中，產(chǎn)品的生產(chǎn)需要很多不同類型的模具，這就導(dǎo)致生產(chǎn)步驟較為繁瑣，同時(shí)在新中國成立的初期階段，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不太發(fā)達(dá)，機(jī)械模具的生產(chǎn)往往需要人力切割的制造技術(shù)，對(duì)于一般的機(jī)械模具，這種制造方式還可以應(yīng)付。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)于機(jī)械模具的生產(chǎn)要求在不斷地提高，開始要求精細(xì)化的模具生產(chǎn)，零件的復(fù)雜性也在不斷地提高，人工切削的傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)達(dá)不到質(zhì)量控制的精度要求，在生產(chǎn)操作的過程當(dāng)中也容易由于人工操作的失誤導(dǎo)致不可控的問題。

2.3 工作人員需要掌握更多的專業(yè)知識(shí)

數(shù)控加工技術(shù)的自動(dòng)化水平較高，減輕了工人工作的難度，但是從專業(yè)化生產(chǎn)的角度來看，數(shù)控加工技術(shù)比傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)更加需要專業(yè)的數(shù)控知識(shí)作為生產(chǎn)的支撐，這就需要工作人員能夠掌握更多的專業(yè)知識(shí)。在實(shí)際應(yīng)用的過程當(dāng)中，數(shù)控機(jī)械模具生產(chǎn)技術(shù)需要采用數(shù)字化的操作系統(tǒng)，在單個(gè)零件生產(chǎn)時(shí)需要將數(shù)字信息化技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)融合在一起加以成熟地運(yùn)用。另一方面，數(shù)控加工技術(shù)提高了對(duì)工作人員技術(shù)熟練程度的要求，需要熟悉操作面板的使用步驟和方法，只有學(xué)會(huì)了計(jì)算機(jī)和機(jī)床操作的基礎(chǔ)技能，才能夠勝任崗位的職責(zé)和要求，打好模具制造的質(zhì)量基礎(chǔ)，工作人員不斷地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，才能使機(jī)械模具的數(shù)控加工技術(shù)發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì)。

3 機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)的應(yīng)用舉例

3.1 數(shù)控銑加工技術(shù)

在機(jī)械模具的制造當(dāng)中，數(shù)控銑加工技術(shù)是非常重要的環(huán)節(jié)，在數(shù)控加工技術(shù)的使用過程當(dāng)中，必須高度重視數(shù)控銑加工技術(shù)的使用，在生產(chǎn)操作當(dāng)中利用數(shù)控銑機(jī)床對(duì)于精細(xì)化的零件進(jìn)行加工和制造，彌補(bǔ)傳統(tǒng)的加工技術(shù)的缺陷。具體來說，數(shù)控銑機(jī)床能夠完成精細(xì)模具輪廓的加工，能夠完整地回收曲面，還能夠利用在孔的數(shù)控加工制造當(dāng)中。在輪廓加工的過程當(dāng)中利用數(shù)控銑加工技術(shù)能夠加快生產(chǎn)模具和零件的進(jìn)度，提高生產(chǎn)效率，彌補(bǔ)人工作業(yè)的不足之處，減少不可控的誤差因素。在曲面加工的過程當(dāng)中，使用數(shù)控銑加工技術(shù)可以降低工業(yè)生產(chǎn)的難度，工作人員可以利用計(jì)算機(jī)和微電腦技術(shù)對(duì)于生產(chǎn)過程當(dāng)中的指令以程序的方式進(jìn)行編輯，完成不同種類型的機(jī)械模具制作，對(duì)于曲面產(chǎn)品的生產(chǎn)來說，數(shù)控銑加工技術(shù)不僅有效地降低了生產(chǎn)的成本，還能夠提高機(jī)械模具制作的生產(chǎn)質(zhì)量。除此之外，在機(jī)械模具制造的過程當(dāng)中，最常用的技術(shù)手段就是鉆孔和擴(kuò)孔，在使用鉆孔和擴(kuò)孔加工時(shí)，必須在機(jī)床上同時(shí)完成多種工序，數(shù)控銑機(jī)床可以在一套機(jī)床上完成多種加工的步驟，這樣就能夠使得機(jī)械模具加工的精度極大地提高，同時(shí)還可以縮短模具加工的時(shí)間。

3.2 數(shù)控加工刀具的使用

在機(jī)械模具的實(shí)際加工過程當(dāng)中，必須使用合適的刀具進(jìn)行操作，并且還要將有關(guān)的刀具放在合適的位置上，才能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行加工模具加工操作。具體來說，首先要對(duì)刀具進(jìn)行裝夾定位，在這一個(gè)步驟當(dāng)中，必須對(duì)刀具進(jìn)行正確地安放，仔細(xì)檢查各個(gè)刀具的零部件擺放有無問題，必須確保刀具的安置位置沒有任何問題，才能夠進(jìn)行加工操作，否則會(huì)產(chǎn)生刀具位移等問題，其中，工作人員通過機(jī)床上刀的位置來確定工件的位置，這個(gè)步驟也叫對(duì)刀。工作人員必須依據(jù)圖紙的要素來建立空間坐標(biāo)系，之后再利用數(shù)字控制技術(shù)的計(jì)算機(jī)程序?qū)τ诠ぷ鞯某绦蜻M(jìn)行編輯，以零件圖上確定的一點(diǎn)為原心建立工件坐標(biāo)系，這樣做的目的是和之前建立的坐標(biāo)系進(jìn)行重合，利用數(shù)控加工準(zhǔn)確地使用刀具，按照更高的標(biāo)準(zhǔn)提高機(jī)械模具的生產(chǎn)質(zhì)量。

3.3 數(shù)控車床加工技術(shù)

機(jī)械模具的制造精度隨著時(shí)代的發(fā)展不斷地提高，必須對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)床進(jìn)行升級(jí)，數(shù)控車床的剛性較強(qiáng)，在操作過程中的刀具運(yùn)動(dòng)方式有自身的特殊性，因此數(shù)控車床能夠大幅度地提高模具制造的精確程度，因此，數(shù)控車床特別應(yīng)用在對(duì)于加工的精度有一定要求的機(jī)械模具零件制造當(dāng)中。一般來說，數(shù)控車床加工技術(shù)適合7級(jí)以上尺寸精度零件的加工，在某些特殊的情形之下，數(shù)控車床加工技術(shù)可能會(huì)代替磨床來進(jìn)行加工，以保證機(jī)械模具的加工精度。

4 結(jié)語

綜上所述，在科技不斷發(fā)展的背景之下，數(shù)控加工技術(shù)也在不斷地進(jìn)行自我完善，機(jī)械模具的加工制造利用數(shù)控加工技術(shù)能夠提高機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量和精準(zhǔn)性，有利于推動(dòng)我國制造行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。