初探機械模具制造中數(shù)控加工技術(shù)的應用

儲勝國

（江蘇省相城中等專業(yè)學校，江蘇 蘇州 215131）

在社會快速發(fā)展以及科技持續(xù)進步過程中，我國工業(yè)化建設(shè)獲得進一步發(fā)展，制造業(yè)不斷引進信息技術(shù)，制造業(yè)信息化建設(shè)主要體現(xiàn)在數(shù)控加工技術(shù)方面。為了保證工業(yè)制造質(zhì)量與效率。對機械模具加工而言，在各個制造企業(yè)生產(chǎn)活動中發(fā)揮重要作用，促使機械模具在特性、結(jié)構(gòu)以及其他方面具有良好加工技術(shù)保障。所以分析模具加工活動中數(shù)控技術(shù)的應用，對于促進模具加工行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義[1]。

1 應用數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)勢

1.1 強化產(chǎn)品性能

在傳統(tǒng)機械模具制造行業(yè)中，會受到一些因素影響，開展生產(chǎn)實踐時，無法有效控制模具品質(zhì)，由于部分模具品質(zhì)不能滿足要求，同時還會造成經(jīng)濟損失。數(shù)控技術(shù)能夠借助科學技術(shù)手段，對模具加工設(shè)備工作進行控制，進而達到自動化生產(chǎn)目的，降低人為失誤問題造成經(jīng)濟損失，保證模具產(chǎn)品精度，強化產(chǎn)品性能。減少因為其他因素造成的模具質(zhì)量不達標。因為數(shù)控技術(shù)的自動化特點較為突出，相比于傳統(tǒng)加工技術(shù)，具有較高精密性，開展生產(chǎn)實踐活動時，借助數(shù)控機床開展精準切割以及其他技術(shù)操作，降低人為因素導致的誤差問題，生產(chǎn)高質(zhì)量品質(zhì)模具，強化產(chǎn)品競爭力，保證產(chǎn)品性能，減少生產(chǎn)工期，為企業(yè)利益提供保障。借助有效利用數(shù)字化系統(tǒng)，可以對加工設(shè)備進行充分控制[2]。

1.2 提升生產(chǎn)效率

對于數(shù)控技術(shù)來講，引進了前沿科技，借助計算機數(shù)字技術(shù)對機床運行進行控制，選擇數(shù)字化系統(tǒng)開展模具生產(chǎn)。在模具制造環(huán)節(jié)中，數(shù)控技術(shù)具有重要作用，可以生產(chǎn)高精度模具，為機械模具加工效率提供保障，強化產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比，數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢非常突出。數(shù)控技術(shù)具有更加精準的控制方式，促使傳統(tǒng)加工技術(shù)的不足得到充分彌補，提升加工效率。

1.3 生產(chǎn)自動化

在模具制造生產(chǎn)中應用數(shù)控技術(shù)，可以充分強化自動化建設(shè)水平。借助信息技術(shù)，在模具制造中對加工設(shè)備開展自動化管控工作，充分強化加工設(shè)備實際運行性能，縮短模具加工周期，充分強化工作效率，充分提高機械制造業(yè)加工自動化水平。借助計算機系統(tǒng)對控制程序進行提前設(shè)定，對于加工設(shè)備采用自動化工作程序，促進模具加工業(yè)自動化發(fā)展，促進制造業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。數(shù)控技術(shù)應用于模具制造中，促使傳統(tǒng)機械制造業(yè)加工模式發(fā)生巨大改變，充分降低因為人為失誤而引發(fā)的經(jīng)濟損失問題，減少生產(chǎn)運行環(huán)節(jié)中企業(yè)的投入，降低勞動力費用。促使傳統(tǒng)人工加工程序發(fā)生轉(zhuǎn)變，有效解放勞動力，強化加工設(shè)備使用效率。借助對生產(chǎn)設(shè)施完善，促使企業(yè)生產(chǎn)不斷實現(xiàn)自動化以及智能化建設(shè)，充分提高我國制造業(yè)生產(chǎn)水平。

2 機械模具中數(shù)控技術(shù)具體應用

2.1 模具工藝路線

（1）零件圖樣分析。對于模具材料而言，合金零件主要選擇鋁合金，切削等加工技術(shù)在合金加工方面具有良好適用性，此種材料的優(yōu)越性較為突出，和鋼件加工具有較大差異。重點加工內(nèi)容如下：①模具材料選擇合金材料時，應該充分處理正面與反面。②在細節(jié)部分方面應該通過粗加工以及精加工等方式進行分別處理。③需要在短時間完成加工作業(yè)，還需要確保加工質(zhì)量[3]。

結(jié)合模型以及加工步驟能夠發(fā)現(xiàn)，用合金材料開展模具制造作業(yè)并非一次成型，要想確保加工精密度，還需要開展二次加工作業(yè)。

（2）毛坯種類的確定。毛坯采用塊狀鋁合金材料。基于合金模具材料，還需要對刀具磨損與成本等方面進行充分考慮，另外合金材料便于開展切削加工，并具有強度低、硬度低以及質(zhì)量輕等特點。通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》可以獲得合金加工模具尺寸公差。

（3）工件加工形狀和余量的確定。

（4）定位基準的確定。第一，確定粗基準，針對正面內(nèi)型腔開展加工作業(yè)過程中，定位粗基準選擇零件外側(cè)；開展反面加工作業(yè)時，定位基準一般選擇凸臺側(cè)面。第二，確定精基準，需要確保模具便于定位、裝夾以及具有合理的加工精度，結(jié)合“基準統(tǒng)一”“基準重合”的加工原則、理念等。

（5）工藝路線的應用。按照合金材料在模具加工方面的外形優(yōu)勢，形位與尺寸公差為標準，同時借助專業(yè)技術(shù)提高整體效率，有效控制加工成本。通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》可以對合理的工藝路線以及加工方法進行確定。

2.2 合金模具數(shù)控加工

（1）借助UG軟件，建立模具3D實體模型。

（2）數(shù)控加工基本流程。①對加工設(shè)備與對象進行確定。②設(shè)置加工方法與相關(guān)參數(shù)。③對加工過程進行模擬、優(yōu)化。

（3）模具加工面數(shù)控加工。主要加工面包括反面、正面與表面三方面內(nèi)容，即反面外輪廓、內(nèi)型腔結(jié)構(gòu)以及模具上表面等，同時還涵蓋模具小凸臺以及其他方面內(nèi)容[4]。

（4）生成數(shù)控代碼。處理模塊，設(shè)置虛擬NC控制器、對NC數(shù)據(jù)進行認定、設(shè)置輸出程序等，進而形成數(shù)控代碼。向數(shù)控銑床傳輸數(shù)控代碼，開展產(chǎn)品加工作業(yè)。

3 機械模具生產(chǎn)中數(shù)控技術(shù)優(yōu)化措施

3.1 合理使用超聲波與電解等技術(shù)

為了保證機械模具生產(chǎn)中對數(shù)控技術(shù)進行科學應用，優(yōu)化數(shù)控技術(shù)實際應用形式，需要對超聲波以及電解技術(shù)等進行著重應用。第一，在電解加工方面，應該將金屬放置于電解液中，通過電離作用進行溶解，進而促使模具順利加工成型，是現(xiàn)階段新興數(shù)控技術(shù)。應用此類技術(shù)可以充分促進生產(chǎn)效果，能夠達到10倍電火花生產(chǎn)速度，同時由于電解過程中，并未出現(xiàn)切削力作用，在形狀復雜的模具制造中具有良好適用性。只要原材料質(zhì)量合格，則能夠在加工環(huán)節(jié)中保證質(zhì)量與精度。第二，應用超聲波，借助超聲波形成的超聲頻振動力推動磨料，基于磨料打擊作用，促使模具材料發(fā)生破壞與脫落現(xiàn)象，進而加工出設(shè)計圖要求的形狀。應用超聲波技術(shù)時，可以加工處理半導體、不導電以及導電等材料，在硬脆材料模具加工中，具有良好應用效果。第三，高壓水切割技術(shù)，以水為載體，通過其動能和壓力開展模具加工作業(yè)。操作加工工藝時，一般選擇射流手段對材料進行切割，科學加壓連續(xù)輸出水流，促使高壓水變?yōu)槌羲俚乃淞鳎瑢庸ばЧc質(zhì)量進行充分強化[5]。

3.2 科學管控相關(guān)影響因素

開展影響因素控制工作時，需要在模具設(shè)計環(huán)節(jié)中對相關(guān)影響因素進行有效控制，在生產(chǎn)規(guī)格、數(shù)量、時間等方面，均會對數(shù)控技術(shù)產(chǎn)生影響，所以設(shè)計環(huán)節(jié)中需要對模具生產(chǎn)影響因素進行重點分析以及研究，并且在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中將這些隱患問題充分消除，為加工人員應用數(shù)控技術(shù)過程中提供良好環(huán)境，以及保證工作人員能夠科學應用數(shù)控技術(shù)，進而保證加工質(zhì)量。

同時，優(yōu)化數(shù)控技術(shù)在機械模具中的應用時，還需要對加工精確度加以重視，采用閉環(huán)補償技術(shù)手段提高穩(wěn)定性，借助嚴格管控制造精度以及幾何精度，充分提高模具計算與設(shè)計工作精細化程度，建立科學數(shù)控加工模式，另外，還需要規(guī)范化處理加工程序，進而實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)濟細化發(fā)展，對不同數(shù)控機床展開互相配合，要求各個操作人員以及技術(shù)人均與標準化、精細化加工標準進行結(jié)合，對各個加工流程進行深入改革，對工序進行優(yōu)化，建立科學的精細化生產(chǎn)模式。同時還應該注意，優(yōu)化數(shù)控技術(shù)過程中，需要合理選擇工藝技術(shù)，比如CAD/CAN技術(shù)，縮短模具加工生產(chǎn)周期，展開精細化設(shè)計，科學整合半精細化以及精細化加工，結(jié)合機械模具實際形式，對加工模式進行優(yōu)化過程中，以提高模具加工質(zhì)量[6]。

3.3 有效管控加工誤差問題

在優(yōu)化機械模具數(shù)控技術(shù)時，需要對誤差進行有效控制，避免發(fā)生加工誤差現(xiàn)象。第一，對模具生產(chǎn)質(zhì)量判斷時，需要對精準度進行有效控制，對是否存在誤差進行明確，采用事前預測以及防控方式，以根源角度減少誤差現(xiàn)象出現(xiàn)概率。第二，應用數(shù)控技術(shù)過程中，需要指派專業(yè)人員開展管理工作，進而才可以保證誤差問題能夠被及時發(fā)現(xiàn)，保證相關(guān)問題能夠及時得到處理，防止出現(xiàn)模具生產(chǎn)偏差，為模具質(zhì)量提供保障。第三，應用數(shù)控技術(shù)時，需要對偏差問題出現(xiàn)情況以及規(guī)律進行歸納與總結(jié)，對誤差問題出現(xiàn)特點進行充分分析，合理制定控制方法，實時開展模具生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)測工作。

4 結(jié)語

應用數(shù)控技術(shù)，借助集中化、自動化方式對模具生產(chǎn)程序進行控制，可以有效提升加工效率，并可以充分保證產(chǎn)品品質(zhì)以及精確度。降低模具制造企業(yè)在人力資源方面的投入，有效防止人為因素導致的經(jīng)濟損失，充分保證公司經(jīng)濟效益，充分促進模具制造業(yè)經(jīng)濟效益。在具體應用數(shù)控技術(shù)過程中，相關(guān)人員可以通過合理使用超聲波與電解等技術(shù)、有效管控加工誤差問題等策略進行優(yōu)化。