數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用研究

摘 要：伴隨傳統(tǒng)機(jī)械模具加工劣勢(shì)日漸凸顯，其加工技術(shù)逐步被更新，隨之替代的便是高精準(zhǔn)度、高效率的數(shù)控加工技術(shù)，憑借自身優(yōu)勢(shì)特征，成為機(jī)械制造主力軍。其實(shí)際應(yīng)用于機(jī)械模具制造中，不僅提高生產(chǎn)效率，而且保證生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)雙質(zhì)提升，是未來(lái)機(jī)械制造發(fā)展趨勢(shì)。本文主要分析數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中應(yīng)用。

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

Abstract：With the disadvantage of traditional mechanical mold processing becoming increasingly prominent， its processing technology is gradually updated， and is replaced by high precision， high efficiency CNC processing technology， with its own advantages， which becomes the main force of machinery manufacturing. Its practical application in mechanical mold manufacturing， not only improves production efficiency， but also ensures the quality of production， to achieve double quality improvement， which is the future of mechanical manufacturing development trend. This paper mainly analyzes the application of numerical control machining technology in mechanical mold manufacturing.

Key words：CNC machining technology， mechanical die， application

機(jī)械模具作為制造產(chǎn)業(yè)重要構(gòu)成，其綜合反映多種制造技術(shù)水平，是我國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化核心標(biāo)志。科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，機(jī)械生產(chǎn)制造處于高速發(fā)展階段，對(duì)機(jī)械模具制造要求及標(biāo)準(zhǔn)愈發(fā)嚴(yán)格。為最大限度體現(xiàn)機(jī)械制造水平，需合理化應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)，提高機(jī)械模具制造效率及精準(zhǔn)度，促使機(jī)械水平埋入新層次，促進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)健康、長(zhǎng)足發(fā)展。

1 數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用價(jià)值

模具是匯集多個(gè)加工技術(shù)為基準(zhǔn)形成，我國(guó)機(jī)械模具制造過(guò)程中工藝流程繁瑣，制造精準(zhǔn)度難以控制，引入數(shù)控加工技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)流程自動(dòng)化、智能化，縮短模具制造周期，保證其最終成型質(zhì)量。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械膜具制造中，其實(shí)際價(jià)值體現(xiàn)在以下幾方面：

1.1 提高機(jī)械模具生產(chǎn)效率

數(shù)控加工技術(shù)核心基本原理為，利用數(shù)字化系統(tǒng)完成機(jī)械模具高效制造，其可高效控制機(jī)械設(shè)備、模具生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)活動(dòng)。數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中應(yīng)用呈現(xiàn)十分凸顯，大幅度提高生產(chǎn)效率，依托數(shù)字化系統(tǒng)保證機(jī)械制造質(zhì)量。相較于原有加工技術(shù)，數(shù)控技術(shù)具有不可比擬優(yōu)勢(shì)，不僅有效縮短機(jī)械模具生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，降低成本支出，而且實(shí)現(xiàn)模具質(zhì)的飛躍，延長(zhǎng)其實(shí)際應(yīng)用年限。此外，數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用中，加工人員不斷進(jìn)行優(yōu)化完善，進(jìn)一步保證機(jī)械模具制造精準(zhǔn)性及工作效率。

1.2 促進(jìn)模具自動(dòng)化生產(chǎn)

數(shù)控加工技術(shù)可進(jìn)一步與機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備形成聯(lián)動(dòng)，完成相關(guān)生產(chǎn)任務(wù)，該目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過(guò)程是機(jī)械模具生產(chǎn)自動(dòng)化標(biāo)志。數(shù)字化系統(tǒng)助力下，數(shù)控加工技術(shù)可驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，減少人工操作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。模具實(shí)際制造生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備正常運(yùn)行，均是機(jī)器程序驅(qū)使，數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械模具制造中，有助于機(jī)械模具實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。譬如，加工人員可依托數(shù)據(jù)化系統(tǒng)，預(yù)先完成加工技術(shù)程序及功能設(shè)定，如此保證處于生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)機(jī)械模具可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。加工技術(shù)是技術(shù)人員預(yù)先設(shè)定，其可避免因人為操作不當(dāng)引起誤差，降低機(jī)械模具不達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本可控化[1]。

1.3 提升機(jī)械模具制造精準(zhǔn)度

傳統(tǒng)加工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，受外界因素影響較大，促使模具生產(chǎn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，只需保證數(shù)字系統(tǒng)并未受人為損壞，其可按照初期設(shè)定程序進(jìn)行生產(chǎn)制造，保證模具制造精準(zhǔn)度。

2 數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用

2.1 數(shù)控車削的應(yīng)用

車削加工作為機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)最普遍工藝方式，其與生產(chǎn)效率、成本等因素密切相關(guān)，隨著現(xiàn)下工程材料逐步趨于高強(qiáng)度、高硬度，傳統(tǒng)車削技術(shù)難以完成其生產(chǎn)目標(biāo)。數(shù)控車削多見(jiàn)于加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱表面、圓錐表面等，多個(gè)零件均存在回轉(zhuǎn)表面，數(shù)控車床普遍應(yīng)用于機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)中。數(shù)控車削可有效提升位置精度，是原有車床難以比擬的，所以適用于機(jī)械模具標(biāo)準(zhǔn)件加工中。此外，數(shù)控車削可按照不同零部件表面粗糙要求進(jìn)行加工，可通過(guò)數(shù)控車削完成加工鍛模。

2.2 數(shù)控銑削應(yīng)用

數(shù)控銑削實(shí)際加工過(guò)程中，其包含多個(gè)特征優(yōu)勢(shì)：（1）靈活性、通用性。針對(duì)數(shù)控銑床、加工中心適合多種不同結(jié)構(gòu)形狀工件加工，可高效完成鏜孔、銑平面、攻螺紋等加工。（2）加工精度高，生產(chǎn)效率高。數(shù)控銑床其自身精度較高，同時(shí)聯(lián)合銑床、鏜床和鉆床功能，實(shí)現(xiàn)工序高度集中化，保證生產(chǎn)效率，減少工件生產(chǎn)誤差。機(jī)械模具實(shí)際制造加工過(guò)程中，模具多屬于平面結(jié)構(gòu)，同時(shí)多為凹凸型面以及曲面加工結(jié)構(gòu)，所以數(shù)控銑床使用頻次較高，對(duì)加工外形輪廓十分復(fù)雜模具?，F(xiàn)下多數(shù)模具外部整體結(jié)構(gòu)均屬于二維、三維，其核心構(gòu)成為凹凸型與曲面，需依附數(shù)控銑削加工技術(shù)完成。

2.3 數(shù)控切割的應(yīng)用

數(shù)控切割主要是指用于控制機(jī)床設(shè)備程序，是通過(guò)數(shù)字形式給定的控制方式，將指令提供給數(shù)控自動(dòng)切割機(jī)控制裝置時(shí)，切割機(jī)可根據(jù)初期設(shè)定的流程，自行完成切割任務(wù)目標(biāo)。數(shù)控切割技術(shù)是集中多個(gè)技術(shù)，由機(jī)械和數(shù)控兩大模塊構(gòu)成，相較于原有手動(dòng)或半自動(dòng)切割，數(shù)控切割可進(jìn)一步保證切割質(zhì)量及效率。數(shù)控電火花加工多見(jiàn)于短時(shí)間內(nèi)成型加工，其自身精度要求較高，一般數(shù)控切割條件下，數(shù)控機(jī)床電火花切割工藝，可完成各類形狀不規(guī)則、帶有異型槽模具加工，常被用于直壁模具加工，如沖壓模中凹凸模等[2]。

3 提高數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中應(yīng)用質(zhì)量措施

科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展下，機(jī)械模具制造過(guò)程中，應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化，滿足時(shí)代發(fā)展要求，引入數(shù)控加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。為保證數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中發(fā)揮成效，提高其應(yīng)用水平，需采取有效的措施予以保證，主要包含以下幾方面：

3.1 對(duì)模具有效分類

使用數(shù)控加工技術(shù)過(guò)程中，需做好機(jī)械模具分類，機(jī)械加工環(huán)節(jié)較多，若對(duì)機(jī)械模具并未進(jìn)行有效分類，促使其后續(xù)工作發(fā)生聯(lián)動(dòng)反應(yīng)。因此，加工人員需做好模具分類工作，主要包含兩個(gè)環(huán)節(jié)：一方面，機(jī)械實(shí)際生產(chǎn)之前，加工人員應(yīng)按照實(shí)際生產(chǎn)狀況，將機(jī)械模具選取合適的數(shù)控機(jī)床，保證后續(xù)各項(xiàng)工作順利實(shí)施，提高機(jī)械模具加工效率。另一方面，我國(guó)數(shù)控機(jī)床種類和模具種類繁多，需加工人員仔細(xì)核對(duì)適用機(jī)械模具。現(xiàn)下數(shù)控機(jī)床應(yīng)用頻次較高的包含數(shù)控電火花切割、數(shù)控車削等，加工人員需對(duì)其精準(zhǔn)判定，選取合適的加工方法。

3.2 優(yōu)化數(shù)控加工技術(shù)

為保證數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中發(fā)揮成效，需積極不斷加大數(shù)控加工技術(shù)優(yōu)化及升級(jí)，在實(shí)踐中匯總經(jīng)驗(yàn)，保證數(shù)控加工技術(shù)始終跟隨時(shí)代發(fā)展潮流。首先，加工人員需不斷強(qiáng)化技術(shù)知識(shí)深度及廣度，為機(jī)械模具制造質(zhì)量提供保證，加工人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)新技術(shù)，不斷優(yōu)化完善數(shù)控加工技術(shù)。其次，有效融合計(jì)算機(jī)技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)對(duì)機(jī)械模具加工過(guò)程中，加工人員應(yīng)積極將其與計(jì)算機(jī)技術(shù)深度融合，促使其精準(zhǔn)性更高，降低加工模具殘次率。最后，應(yīng)用數(shù)控技術(shù)過(guò)程中，人員需定期做好問(wèn)題匯總，及時(shí)發(fā)現(xiàn)加工中不足之處，融合多元化技術(shù)，解決其加工中不足，在實(shí)踐中升級(jí)技術(shù)水平。

3.3 規(guī)范數(shù)控加工流程

為保證機(jī)械模具生產(chǎn)效率及質(zhì)量，加工人員需不斷優(yōu)化調(diào)整加工流程。應(yīng)積極按照數(shù)控加工實(shí)際狀況，掌握未來(lái)產(chǎn)品發(fā)展需求，明確加工模具方向，為后續(xù)其流程提供參考。模具制造生產(chǎn)中若生產(chǎn)流程繁多，不僅影響生產(chǎn)效率，而且造成其產(chǎn)品殘次率升高，需積極精簡(jiǎn)生產(chǎn)流程，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

3.4 科學(xué)擴(kuò)展信息化加工

伴隨互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用，信息化成為多個(gè)行業(yè)發(fā)展主趨，數(shù)控加工技術(shù)也應(yīng)逐步邁入世界。一方面，資源共享。負(fù)責(zé)人可創(chuàng)設(shè)唯一性網(wǎng)絡(luò)賬號(hào)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多個(gè)省區(qū)域內(nèi)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息同向，不斷借鑒其他省份數(shù)控加工技術(shù)精髓，或開(kāi)通消費(fèi)者綠色通道，積極吸收消費(fèi)者反饋及意見(jiàn)，不斷促使數(shù)控加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息化。另一方面，遠(yuǎn)程終端監(jiān)控。為實(shí)時(shí)解決技術(shù)存在不足，應(yīng)構(gòu)建內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)軟件，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化實(shí)時(shí)溝通交流，保證線上可解決技術(shù)問(wèn)題[3]。

4 未來(lái)發(fā)展展望

現(xiàn)階段模具制造生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)，提高生產(chǎn)效率同時(shí)，保證其最終成型的精準(zhǔn)度，促進(jìn)機(jī)械加工實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。數(shù)控加工技術(shù)未來(lái)逐步趨于以下幾方面：首先，數(shù)控加工技術(shù)控制系統(tǒng)性能優(yōu)化。結(jié)合機(jī)械制造業(yè)發(fā)展?fàn)顩r觀測(cè)，模具加工生產(chǎn)精度、速度作為重要參考指標(biāo)，其內(nèi)部系統(tǒng)及芯片含金量逐步提高，為模具生產(chǎn)速率及精度提高具有積極作用?？刂葡到y(tǒng)智能化、柔性化作為未來(lái)主趨，其系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)模塊化也進(jìn)一步發(fā)展，滿足用戶多元化需求。其次，數(shù)控加工技術(shù)功能優(yōu)化。用戶界面實(shí)時(shí)交流，為使用者和數(shù)控系統(tǒng)接口對(duì)話提供平臺(tái)，界面功能逐步完善將逐步實(shí)現(xiàn)可視化，增強(qiáng)人機(jī)交互能力，對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)高度辨識(shí)，將其劃分為小塊任務(wù)，有助于管理便捷性。最后，數(shù)控加工技術(shù)體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化。未來(lái)數(shù)控加工技術(shù)大幅度提高集成度及網(wǎng)路化，以高度集中芯片實(shí)現(xiàn)編程目標(biāo)，提高系統(tǒng)整體運(yùn)行效率。

5 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械制造模具中高效應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)，促使制造產(chǎn)業(yè)逐步趨于精準(zhǔn)化、品質(zhì)化，提高生產(chǎn)效率同時(shí)，保證模具生產(chǎn)質(zhì)量，降低人為損失風(fēng)險(xiǎn)。為保證數(shù)控技術(shù)更佳應(yīng)用于模具制造中，需不斷加大對(duì)該技術(shù)研究創(chuàng)新，從多層次、多維度提出改善優(yōu)化策略，獲取良好的應(yīng)用成效，促進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展。

基金項(xiàng)目：課題名稱：“逆推式”項(xiàng)目教學(xué)法在職校實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革中的應(yīng)用研究（項(xiàng)目編號(hào)：XHYBLX2021212）課題來(lái)源：江蘇省職業(yè)教育學(xué)會(huì)課題。

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作者簡(jiǎn)介

曹偉：（1990—），男，漢族，江蘇南通人，本科學(xué)歷，江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院南通分院講師，研究方向：機(jī)械制造及其自動(dòng)化、數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)、車加工技術(shù)。