芻議數(shù)控加工技術在模具制造中的應用

吳崇睿，張 尉

（成都工貿(mào)職業(yè)技術學院，四川 成都 611743）

隨著社會經(jīng)濟和科技水平的快速發(fā)展， 全球范圍內(nèi)的工業(yè)化水平得到了迅速提升，推動著制造業(yè)朝信息化的方向發(fā)展。推廣應用數(shù)控加工技術，已成為制造業(yè)未來的發(fā)展趨勢。數(shù)控加工技術的廣泛應用，是制造業(yè)發(fā)展實現(xiàn)信息化的重要標志。由于推廣應用數(shù)控加工技術能有效提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，因此將數(shù)控加工技術廣泛應用于模具制造過程中，對推動模具制造業(yè)發(fā)展具有顯著的現(xiàn)實意義。目前，雖然在機械制造過程中，先進加工技術的應用越來越普遍，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量也得到了顯著提升，但是，這并不影響模具在機械制造業(yè)中發(fā)揮重要作用。進一步加大數(shù)控加工技術在模具制造中的推廣應用力度，切實提升模具加工的智能化、現(xiàn)代化水平，將直接推動機械制造業(yè)快速健康發(fā)展。

1 數(shù)控加工技術在模具制造中的應用價值

1.1 有利于降低生產(chǎn)難度

由于模具的結構往往比較復雜，因此在制造模具的實際過程中，經(jīng)常會遇到一些采用傳統(tǒng)工藝無法加工或很難加工的結構，如復雜的曲面。在對產(chǎn)品精度的要求越來越高的背景下，采用傳統(tǒng)工藝制造模具，往往會產(chǎn)生難以避免的人工誤差，并且處理此類問題比較棘手[1]。切實提高工藝水平，廣泛應用數(shù)控加工技術，能有效解決上述問題。將數(shù)控加工技術應用于模具制造過程中，由于通過提高模具加工的智能化程度，使一些復雜曲面的加工變得更加可行，使一些復雜的工序變得更加簡單，且能明顯降低因人為操作產(chǎn)生的誤差，因此大大降低了生產(chǎn)難度。

1.2 有利于提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率

應用數(shù)控加工技術的特點是實現(xiàn)了高度自動化。在模具制造的過程中，與采用傳統(tǒng)的加工工藝相比，應用數(shù)控加工技術，可有效提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。一方面，應用數(shù)控加工技術，可通過實現(xiàn)模具制造的精細化、智能化，有效提高加工精度，降低因人為操作產(chǎn)生的誤差，使模具產(chǎn)品更加精細，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量；另一方面，應用數(shù)控加工技術，可通過實現(xiàn)模具制造的自動化、智慧化，有效縮短產(chǎn)品加工的時間，有利于提升生產(chǎn)效率。

1.3 有利于減少勞動力成本

在模具制造的過程中，應用數(shù)控加工技術，可通過提高模具制造的自動化程度，有效減少在實際生產(chǎn)中人工操作的工作量，節(jié)約大量的人力資源，實現(xiàn)人力資源的合理整合與優(yōu)化，有利于降低勞動力成本。

2 在模具制造中應用數(shù)控加工技術的建議

2.1 生產(chǎn)加工階段

在模具生產(chǎn)加工階段，應重視數(shù)控加工技術應用的全流程化。要充分發(fā)揮數(shù)控加工技術本身的優(yōu)勢，在模具生產(chǎn)加工過程中，將數(shù)控加工技術應用于各操作環(huán)節(jié)。要全面分析，結合模具生產(chǎn)的具體需求，遵循與時俱進的原則，科學、合理地推廣應用數(shù)控加工技術；以粗加工以及細加工相結合的方式改進、優(yōu)化加工工藝，簡化各工序之間的銜接程序；加工切屑量較大的特殊模具時，應注意切削環(huán)節(jié)中碎屑的合理處理；準確控制加工過程中使用的工藝槽以及工件彎頭的制造與裝配精度，確保整體提高加工制造水平；在生產(chǎn)加工過程中應用數(shù)控加工技術，要重視刀軌固定、模具原型固定等問題；可以采用刀具投影檢測等方式，實施不同點位的精細化加工；通過數(shù)控編程，科學、合理地完善各環(huán)節(jié)的加工工藝，提高精度，減小誤差，保證模具加工質(zhì)量。

2.2 工藝設計階段

在模具制造之前，技術人員需要對設計圖的內(nèi)容進行全面分析，確保操作人員在模具制造過程中能夠有效掌握設計圖中的相關技術要求，如：在生產(chǎn)彎頭零部件的過程中，技術人員需要首先分析設計圖，明確零件的尺寸、加工位置及相關技術要求，才能制定工藝流程、實施數(shù)控編程和數(shù)控加工。如果沒有將設計圖的內(nèi)容分析透就安排生產(chǎn)，則無法精確地按照設計圖的尺寸和精度開展數(shù)控編程和模具加工等后續(xù)工作，將導致產(chǎn)品達不到設計要求。在模具設計階段，就應充分考慮應用數(shù)控加工技術實施加工的可行性。在模具制造工藝設計階段實際應用數(shù)控加工技術的過程中，相關工作人員應重視對設計圖的分析和研究，要嚴格按照設計要求，科學、合理地編制工藝流程、明確操作規(guī)范、實施數(shù)控編程，以保證數(shù)控加工的技術優(yōu)勢得到有效發(fā)揮。在模具制造中應用數(shù)控加工技術，確保語言編程設置合理可從根本上提高金屬模具的制造質(zhì)量[1]。

2.3 構建模具制造坐標系

構建模具制造坐標系，是模具制造的重要內(nèi)容之一。只有確保該坐標系的精確度，才能保證應用數(shù)控加工技術制造模具的準確性。在加工前，要依據(jù)實際情況對坐標系進行合理設置，并以此為基礎，為后續(xù)建模工作提供支持。在建模過程中，需要遵循相應的控制原則，利用更加有效、合理的方式保證建模的準確性。除此之外，還需要采取相應的措施檢驗和復檢模型的準確性。通過對比實際數(shù)據(jù)信息，及時發(fā)現(xiàn)建模中存在的問題，并采取針對性的措施糾正處理這些問題，以提高建模的準確性。以精準坐標系為基礎，結合實際情況開展加工制造工作，使數(shù)控加工技術在模具制造中得到有效應用。

3 在模具制造中應用數(shù)控加工技術的要點分析

3.1 實體建模要點分析

將數(shù)控加工技術應用于模具制造中，需要機械模具制造設置編碼程序。在編程的過程中，需要進行仿真驗證。實體建模十分重要，是仿真驗證的首個步驟。在實體建模的過程中，編程人員可以選擇采用不同的編程方法，例如邊界法、構造法等。在具體應用過程中，邊界法的優(yōu)勢顯著，如數(shù)據(jù)占比空間小、速度較快等；采用邊界法的缺點是沒有必要的完整性描述。采用構造法，優(yōu)點是光柵處理時間較短，缺點是對邊界的描述不夠充分。采用空間分隔的方式，比較有效，適用于常見的八叉樹表示形式，針對復雜的機械模具建模，有效性凸顯[2]。在實體建模階段，模擬運算需要使用較多的數(shù)據(jù)，并且耗費的時間較長，內(nèi)存占比較大。如果設備存在內(nèi)存資源不足的問題，則會造成驗證速度慢，影響生產(chǎn)進度。如果過度簡化數(shù)據(jù)，則會對仿真模擬的精準度造成影響。在實際操作過程中，應遵循具體問題具體分析的原則，平衡考慮精度和效率。

3.2 特征處理要點分析

在數(shù)控加工技術應用過程中，需要注意圓角特征處理、倒角特征處理以及孔特征處理等問題。特征處理，分為識別和簡化兩個步驟。針對不同特征處理的簡化工作，制定整體計劃。通過分布處理的方式，結合模具制造的實際情況進行特征處理，確保合理性。①在圓角處理過程中，需要遵循條件匹配原則，在二邊流形體維度中對特征進行提取。在實際操作過程中，需要對圓角邊界角度進行分類。可以將其劃分為類柱圓角和普通圓柱。界定不同圓角的特征需將模具的曲率等作為有效指標。②可以選擇長度和廣度為倒角處理過程中的特征指標，處理時可以將其替換為錐面以及平面。需要注意的是實踐活動中產(chǎn)生的倒角特征會呈現(xiàn)帶狀幾何結構。③提取孔處理的特征時，通常將孔的內(nèi)環(huán)作為指標，如入口位置的直徑參數(shù)等。孔處理時，需要判斷方向性，同時應注意支持面的延伸特征，并對其進行有效區(qū)分和識別[2]。

4 總結

在模具制造中應用數(shù)控加工技術，可有效提升模具制造水平，改善模具制造的生產(chǎn)工藝條件。相關企業(yè)和從業(yè)人員，應注重先進數(shù)控加工技術的推廣和應用，不斷總結、積累經(jīng)驗，構建并完善數(shù)控加工技術的應用模式，提升模具制造的質(zhì)量和精確度，充分發(fā)揮數(shù)控加工技術的作用和優(yōu)勢，推動模具制造加工生產(chǎn)技術的進一步發(fā)展，促進模具制造業(yè)整體的技術進步與轉型升級。