數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的運(yùn)用探討

李焱

摘要：我國制造產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，在激烈的市場競爭形勢中，企業(yè)應(yīng)高度重視各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。在機(jī)械模具制造中，可應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)，提高模具生產(chǎn)的高效性，同時(shí)提升產(chǎn)品多樣化。在數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展中，已經(jīng)歷多項(xiàng)變革，數(shù)控加工技術(shù)越來越成熟，在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用優(yōu)勢也逐漸顯現(xiàn)，有利于促進(jìn)制造業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。對此，本文首先對數(shù)控加工技術(shù)原理和類型進(jìn)行介紹，然后對數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用流程和應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工技術(shù);機(jī)械模具;應(yīng)用

0? 引言

新時(shí)期，信息技術(shù)發(fā)展迅速，計(jì)算機(jī)技術(shù)已被推廣應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在制造領(lǐng)域，數(shù)控加工技術(shù)是信息技術(shù)的重要表現(xiàn)形式。我國積極推進(jìn)工業(yè)化發(fā)展，在模具制造領(lǐng)域，應(yīng)結(jié)合信息技術(shù)創(chuàng)新工業(yè)生產(chǎn)模式，提高工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在機(jī)械加工領(lǐng)域，機(jī)械模具的應(yīng)用范圍廣泛，而數(shù)控加工技術(shù)能夠?yàn)闄C(jī)械模具制造提供技術(shù)支持，因此，對數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究意義重大。

1? 數(shù)控加工技術(shù)的原理

在數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，可采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)對機(jī)床加工構(gòu)件進(jìn)行有效控制，提高生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平。對于數(shù)控加工技術(shù)，可分為軟件和硬件兩個(gè)組成部分，其中，軟件指的是在數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、程序編碼系統(tǒng)等。在機(jī)械模具制造生產(chǎn)前，首先需完成程序編碼，確定構(gòu)件制作尺寸要求，選擇適宜的制作材料，然后啟動(dòng)程序，自動(dòng)完成機(jī)械模具制造生產(chǎn)。在整個(gè)加工過程中，會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，在柔性制造系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用，需廣泛收集相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行合理利用。另外，硬件指的是與機(jī)械模具制造加工相關(guān)的數(shù)控機(jī)床、各類配套設(shè)施等，為了充分發(fā)揮數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，必須保證數(shù)控機(jī)床運(yùn)行質(zhì)量。在傳統(tǒng)機(jī)床的實(shí)際應(yīng)用中，需組織多名工作人員對機(jī)械進(jìn)行操作管理，據(jù)此完成機(jī)械模具制造，而通過應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)，能夠有效減少人員投入量，只需將機(jī)械模具制造數(shù)據(jù)輸入至數(shù)控機(jī)床的傳感器中，傳感器即可對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化識別和生產(chǎn)，提高機(jī)械模具制造自動(dòng)化水平[1]。

2? 數(shù)控加工技術(shù)類型

2.1 數(shù)控車削加工技術(shù)? 在機(jī)械模具數(shù)控加工制造中，車削工藝十分關(guān)鍵，并且車削工藝的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。在該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)針對多種類型的機(jī)械模具進(jìn)行綜合分析，并將其作為核心，對機(jī)械模具制造生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。比如，在軸承類模具的制造過程中，可利用車削加工技術(shù)，提高模具生產(chǎn)效率。車削加工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢明顯，但是也存在一些不足，比如工藝方式單一，因此一般被應(yīng)用于平面模具制造中，如果模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，則無法應(yīng)用車削加工技術(shù)。

2.2 電火花加工技術(shù)? 在機(jī)械模具制造中，在利用電火花加工技術(shù)時(shí)，可利用電火花形式對機(jī)械模具進(jìn)行切割和加工，電火花加工方式快速便捷，所需時(shí)間比較短，因此被推廣應(yīng)用于機(jī)械模具制造加工中。對于電火花加工技術(shù)，一般可應(yīng)用于數(shù)層模具制造中，加工時(shí)間比較短，同時(shí)能夠保證模具制造質(zhì)量。

2.3 數(shù)據(jù)銑削加工技術(shù)? 在機(jī)械模具制造中，數(shù)據(jù)銑削加工技術(shù)的應(yīng)用也比較常見，在該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，可采用曲面模具以及凹凸面模具進(jìn)行加工，即可達(dá)到良好的加工效果。但是，不同模具的類型差異較大，大多數(shù)模具是由凹凸面以及曲面所組成的，因此制造難度較大，因此合理應(yīng)用銑削加工技術(shù)至關(guān)重要。但是，在該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，操作流程復(fù)雜，因此，在模具制造環(huán)節(jié)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，保證機(jī)械模具加工質(zhì)量[2]。

3? 機(jī)械模具的數(shù)控加工基本工序

3.1 機(jī)械模具零件圖分析? 在機(jī)械模具制造中，工藝人員對機(jī)械模具制造圖紙進(jìn)行分析，檢查圖紙中所標(biāo)準(zhǔn)的零件設(shè)計(jì)參數(shù)是否完整合理，如果圖紙中標(biāo)注額外工序或者特殊工序，則應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)方案對制造工序進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3.2 機(jī)械模具毛坯工件的選擇? 在機(jī)械模具制造中，根據(jù)圖紙要求選擇制造原材料，并初步選擇毛坯工件，選擇適宜的加工技術(shù)，加強(qiáng)成本開支，提高機(jī)械模具制造效率。如果毛坯工件不符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，或者無法采購，則可選擇成品鍛件進(jìn)行加工。

3.3 確定數(shù)控加工技術(shù)路線? 在數(shù)控加工技術(shù)路線制定中，需對機(jī)械模具加工方法、工藝參數(shù)、刀具選擇等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證數(shù)控加工技術(shù)路線的完整性，根據(jù)機(jī)械模具加工任務(wù)進(jìn)行數(shù)字化編程。

3.4 數(shù)控加工工藝分析? 在工藝分析中，需對機(jī)械模具加工流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括粗加工成型、高精度加工、表面粗糙度加工等，通過加強(qiáng)工藝分析控制，保證機(jī)械模具制造能夠符合設(shè)計(jì)要求。

3.5 移交機(jī)械模具工藝備檔? 在機(jī)械模具生產(chǎn)完成，并檢查合格后，在移交給甲方投入使用前，需對各類零件進(jìn)行全面清理，并開具合格證明。根據(jù)機(jī)械模具生產(chǎn)要求，針對制造加工工藝進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)要求和方案編制工藝工序草圖、工藝規(guī)程等各類文本，然后與機(jī)械模具成品一同移交給甲方備檔。

4? 數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的運(yùn)用

4.1 在模具加工分類中的應(yīng)用? 在機(jī)械模具制造前，對模具進(jìn)行合理分類十分關(guān)鍵，在模具分類完成后，即可選擇適宜的數(shù)控機(jī)床，保證模具制造加工能夠順利進(jìn)行。在對模具進(jìn)行分類處理后，選擇適宜的數(shù)據(jù)機(jī)床，即可提高模具制造生產(chǎn)效率?，F(xiàn)如今，我國數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展水平不斷提高，數(shù)控機(jī)床類型越來越多，比如，切削機(jī)床類中包括數(shù)控車床、鏜床、銑床等，而成型機(jī)床類包括數(shù)控沖壓機(jī)、折彎機(jī)以及彎管機(jī)等，另外，數(shù)控電火花加工機(jī)床、激光加工機(jī)床則屬于特種加工機(jī)床。

4.2 在模具工藝規(guī)劃中的應(yīng)用? 在機(jī)械模具的制造過程中，需對制造加工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，提高機(jī)械模具生產(chǎn)效率，同時(shí)為編程生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。在技術(shù)規(guī)劃中，應(yīng)堅(jiān)持集中化原則。另外，相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)確保機(jī)械模具一次裝夾中的工序完成度，盡量一次性完成機(jī)械模具加工制造，減少設(shè)備采購和使用所需成本。除此以外，機(jī)械模具是產(chǎn)品制造中的重要工具類型，對于定位誤差的要求比較高，對此，企業(yè)在技術(shù)規(guī)劃中，應(yīng)嚴(yán)格控制不同機(jī)床之間的誤差，避免對模具造成不良影響。在機(jī)械模具平面加工時(shí)，在完成平面加工工序后，即可對孔以及內(nèi)表面工序進(jìn)行合理規(guī)劃，然后再進(jìn)行外表面加工。最后，在利用銑刀進(jìn)行機(jī)械模具制造時(shí)，對于模具表面所施加的力比較大，如果機(jī)械模具制造加工精度要求較高，則及時(shí)發(fā)生微小的材料形變，也會(huì)對機(jī)械模具產(chǎn)品輪廓造成不良影響，因此，應(yīng)交替開展銑平面以及鉆孔操作[3]。

4.3 在模具數(shù)控編程中的應(yīng)用? 在機(jī)械模具數(shù)控編程中，數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)主要有以下幾點(diǎn)：第一，機(jī)械模具制造企業(yè)應(yīng)選擇適宜的刀具類型。在機(jī)械模具生產(chǎn)中，對于數(shù)控加工技術(shù)的要求比較高，在具體的制造加工過程中，如果所選用的刀具類型不符合實(shí)際需要，則會(huì)影響機(jī)械模具產(chǎn)品制造質(zhì)量，不符合實(shí)際需要，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用成本增加。在利用數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行機(jī)械模具制造時(shí)，應(yīng)將所需應(yīng)用的各類模具要求錄入至數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)模具加工要求選擇適宜的刀具，提升模具制造生產(chǎn)效率。第二，通過對切削技術(shù)進(jìn)行分析，在數(shù)控加工過程中，切入、切出工藝操作均會(huì)對產(chǎn)品制造質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，因此，在機(jī)械模具制造過程中，必須選擇適宜的切入方式和切出方式，而通過應(yīng)用數(shù)控加工編程技術(shù)，能夠?yàn)榈毒咔腥?、切出提供多種方式，提高產(chǎn)品加工效率。

4.4 在模具仿真驗(yàn)證中的應(yīng)用? 在機(jī)械模具制造中，通過應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)，能夠有效降低出錯(cuò)率，但是，在生產(chǎn)環(huán)境、技術(shù)人員操作方式等因素的影響下，在機(jī)械模具制造加工中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)碰撞、過切等質(zhì)量問題。對此，在機(jī)械模具制造中，應(yīng)高度重視仿真驗(yàn)證分析。在仿真驗(yàn)證工作中，工作人員需將機(jī)械模具制造環(huán)境作為基礎(chǔ)，對制造生產(chǎn)過程中各類因素對于機(jī)械模具制造加工的影響進(jìn)行分析，并采取針對性控制措施，保證機(jī)械模具制造的高效性。另外，現(xiàn)如今，很多驗(yàn)證軟件均采用動(dòng)態(tài)圖像方式展現(xiàn)出仿真驗(yàn)證過程，有利于技術(shù)人員及時(shí)找出模型與仿真驗(yàn)證生成模型之間的區(qū)別，同時(shí)，通過對動(dòng)態(tài)圖形變化形式進(jìn)行分析，還可及時(shí)找出數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用中的不足，并進(jìn)行針對性改進(jìn)。

4.5 在模具加工精度提升中的應(yīng)用? 為了提高機(jī)械模具制造加工效率和精度，必須高度重視數(shù)控機(jī)床程序化控制。在常規(guī)模具的制造過程中，一般采用人工制造方式，但是在人為操作中，不可避免的會(huì)受到各類因素的影響，包括他人干擾、環(huán)境影響因素、員工自身情緒等，即使沒有受到外界因素影響，也很難保證人工操作零偏差。通過將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械模具制造中，能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)制造過程中的弊端，人為失誤主要體現(xiàn)在機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)控制中操作不穩(wěn)定方面，如果控制不當(dāng)，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)械模具表面平整度降低，這類問題主要是由于主軸回轉(zhuǎn)中心線發(fā)生偏離、嚴(yán)重磨損所造成的。在數(shù)控加工技術(shù)時(shí)，可進(jìn)行程序控制，保證數(shù)據(jù)機(jī)床控制準(zhǔn)確性，提高模具產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)化。比如，在利用數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行機(jī)械模具制造和加工時(shí)，在模具懸空時(shí)，需利用懸臂梁作為支撐，懸臂梁結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，可減少懸空面積，降低震顫發(fā)生率。在加工刀具選擇方面，應(yīng)綜合考慮刀具長度以及直徑，避免刀具選用不當(dāng)而發(fā)生嚴(yán)重震顫，保證機(jī)械模具制造質(zhì)量。

4.6 在模具加工生產(chǎn)中的應(yīng)用? 在機(jī)械模具的制造生產(chǎn)過程中，要求技術(shù)人員對模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面細(xì)致的分析，確定零件類型，并根據(jù)制造要求選擇適宜的數(shù)控機(jī)床。在機(jī)械模具制造中，需應(yīng)用裝夾工件，對此，必須確定工件大小，一般可應(yīng)用助架板固定機(jī)床螺栓，并創(chuàng)建坐標(biāo)系，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)格控制機(jī)械模具制造加工偏差，保證模具生產(chǎn)精度。另外，在機(jī)械模具制造加工中，在很多工序中均需應(yīng)用數(shù)控機(jī)床、銑床等設(shè)備，如果僅采用一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，往往很難完成所有加工工序。為了提高數(shù)控機(jī)床應(yīng)用水平，應(yīng)注意在保證工件精度的基礎(chǔ)上合理安排加工程序，對于模具毛坯進(jìn)行開粗處理，盡量減小加工余量，保證模具生產(chǎn)加工的快捷性。另外，在數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，還應(yīng)定期對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理，保證所有設(shè)備均處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

5? 總結(jié)

綜上所述，本文主要對數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造加工中的應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)探究。現(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，我國工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，數(shù)控加工技術(shù)已被推廣應(yīng)用于機(jī)械模具制造行業(yè)。在數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，通過利用數(shù)字信息系統(tǒng)，能夠展現(xiàn)出集中化、柔性化以及自動(dòng)化的應(yīng)用優(yōu)勢，提高機(jī)械模具制造效率，同時(shí)保證產(chǎn)品精度和質(zhì)量，有效減少人工投入量，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。因此，在機(jī)械模具制造行業(yè)中，數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]王瑞.數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用[J].中國高新區(qū)，2018（005）：154.

[2]羅震峰.機(jī)械模具制造中數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用探討[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（003）：92，94.

[3]周建.探究數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的運(yùn)用[J].中國設(shè)備工程，2019（018）：136-137.