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

王燕平　孫曉丹

摘 要：在機(jī)械制造中，機(jī)械模具制造是重要的一環(huán)，其加工精度要求比較高，在這樣的條件下，如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)的工藝方法，將無法充分地滿足生產(chǎn)的需要。所以，將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用于模具的制造，能夠?qū)鹘y(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，并避開復(fù)雜的生產(chǎn)工序，進(jìn)而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。以此為基礎(chǔ)，本文首先對數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行簡單分析，最后分析數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的應(yīng)用，以此來為相關(guān)人員提供交流和參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 機(jī)械模具 制造 運(yùn)用

1 引言

隨著社會的進(jìn)步，近年來，我國機(jī)械制造業(yè)也迎來蓬勃發(fā)展的時期。在當(dāng)今的機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控加工技術(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和價值，可以使機(jī)械制造企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，從而降低人力、物力等費(fèi)用。數(shù)控加工技術(shù)是一種現(xiàn)代的加工技術(shù)，它正日益被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。相關(guān)企業(yè)把數(shù)控加工技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械模具的制造中，這不但可以滿足精確度的要求，并且可以改善制造的品質(zhì)，這對推動我國機(jī)械制造事業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 數(shù)控加工技術(shù)相關(guān)概述

2.1 數(shù)控加工技術(shù)概述

關(guān)于數(shù)控加工技術(shù)，指的是在實(shí)際的應(yīng)用過程中，將數(shù)字化系統(tǒng)充分利用起來，對生產(chǎn)過程中所涉及的各種因素，實(shí)行科學(xué)合理、全過程管理的一種技術(shù)。隨著社會的不斷發(fā)展，人們的消費(fèi)水平也得到顯著的提高，與此同時，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也帶來對產(chǎn)品的需求。在這樣的條件下，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會的需要，還有就是加工速度慢、周期長，這些都會影響到有關(guān)企業(yè)的利潤。所以，為了更好地適應(yīng)日益激烈的市場發(fā)展要求，以滿足企業(yè)的發(fā)展要求，相關(guān)人員就需要將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用到其中，這不僅能夠?qū)鹘y(tǒng)的制造方式產(chǎn)生影響，還能夠?qū)⒕幊碳夹g(shù)與機(jī)床制造技術(shù)進(jìn)行融合，從而提升加工精度和效率[1]。數(shù)控加工技術(shù)具有自動化、精準(zhǔn)化、數(shù)字化特征，有關(guān)的操作人員要將數(shù)控加工技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械模具制造中，掌握其優(yōu)點(diǎn)，深入地研究各種加工技術(shù)的關(guān)鍵和核心內(nèi)容，從而保證數(shù)控加工技術(shù)水平的提高。

2.2 數(shù)控加工技術(shù)基本特征

數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展離不開自動控制技術(shù)，在具體的生產(chǎn)過程中，表現(xiàn)出自動化、準(zhǔn)確化和智能化。因此，在機(jī)械模具制造中得到廣泛的應(yīng)用。與此同時，運(yùn)用數(shù)控加工技術(shù)可以較好地解決模具形狀繁復(fù)、形狀多變、高準(zhǔn)確度、多種類的零件。

2.3 數(shù)控加工技術(shù)操作注意事項(xiàng)

數(shù)控加工的主要內(nèi)容是數(shù)控程序設(shè)計(jì)， 數(shù)控程序設(shè)計(jì)又可分為計(jì)算機(jī)程序和人工程序設(shè)計(jì)。程序的編寫是按照設(shè)計(jì)圖來完成的，而在試運(yùn)行的過程中，工程師也需要不斷改進(jìn)，才能更好地處理可能出現(xiàn)的問題。同時， 數(shù)控加工技術(shù)對零件的裝卡也有定位要求，因?yàn)樵诩庸さ臅r候，工作人員要盡可能地減少裝卡，所以要保證定位基準(zhǔn)的精度。其次，伴隨著我國制造業(yè)機(jī)械化水平的持續(xù)提升，在機(jī)械模具的生產(chǎn)過程中，不斷地改善加工質(zhì)量及精度，所以在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時，也要對數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行合理地運(yùn)用，有效地提高企業(yè)自身的市場競爭力。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)前，要保證被加工模具的具體情況，要對其進(jìn)行詳盡的分析，并要具有科學(xué)的加工設(shè)備，只有這樣，才可以為程序設(shè)計(jì)提供精確的數(shù)據(jù)資料。此外，由于數(shù)控加工技術(shù)本身就具有很高的效率和連續(xù)性，所以在進(jìn)行模具制造時，要盡量避免半途更換刀具。同時，工作人員要對加工路線進(jìn)行多次的改進(jìn)與調(diào)整，從而保證加工的便捷性。在加工環(huán)節(jié)正式開始前進(jìn)行仿真模擬驗(yàn)證，這樣就能有效的防止出現(xiàn)設(shè)計(jì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況，這有助于改善方案的實(shí)施，在保證正常生產(chǎn)中起到關(guān)鍵作用。

3 數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的運(yùn)用優(yōu)勢

3.1 促進(jìn)模具的自動化制造

通過使用數(shù)控加工技術(shù)，加工人員能夠有效地控制機(jī)械模具制造，并在此基礎(chǔ)上，達(dá)到某種程度的自動化生產(chǎn)。例如，加工人員可以利用數(shù)字化系統(tǒng)提前設(shè)定數(shù)控加工的程序和功能。這樣就能在特定的工序中，實(shí)現(xiàn)機(jī)械模具的自動化，加強(qiáng)對加工機(jī)模具的管理，使數(shù)控加工技術(shù)更加便捷，從而在技術(shù)層次上，達(dá)到自動制造的目的。因?yàn)榧庸ぜ夹g(shù)是由技術(shù)人員事先設(shè)定好的，所以這種技術(shù)可以有效地防止工作人員的操作失誤，降低機(jī)械模具不合格的概率，還可以降低模具和人工成本。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，持續(xù)推動技術(shù)向自動化和智能化發(fā)展，推動機(jī)械模具持續(xù)穩(wěn)定地、不間斷地進(jìn)行制造，從而解決傳統(tǒng)加工技術(shù)存在的缺陷等突出問題。

3.2 高效提升機(jī)械模具的精準(zhǔn)度

因?yàn)閭鹘y(tǒng)的加工工藝會受到一定的外界條件的影響，導(dǎo)致機(jī)械模具的品質(zhì)不能滿足要求。傳統(tǒng)的制造技術(shù)主要是以手工為主要內(nèi)容，因此，不可避免地會有部分加工人員受到工廠環(huán)境、自身情緒等因素的影響，這就容易造成加工人員工作效率低下、操作失誤率增高的問題[2]。但是，數(shù)控加工技術(shù)卻不受這些影響，其能夠加強(qiáng)對機(jī)械模具的控制，減少人為因素的影響，從而提升模具制造的精度，得到各大制造行業(yè)的青睞。

3.3 提高機(jī)械模具的制造率

當(dāng)前的數(shù)控加工技術(shù)，最主要的特點(diǎn)是利用數(shù)字技術(shù)來快速制造機(jī)械模具，這種技術(shù)能夠?qū)C(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效地控制，這樣就可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。由于數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具的制造過程中起著重要的作用，使機(jī)械制造的效率得到提高。所以，把數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，將會使機(jī)械制造的品質(zhì)有一定的提高。相對于以往的常規(guī)制造工藝，數(shù)控加工技術(shù)制造工藝具有制造性優(yōu)勢，這樣不但可以減少機(jī)械模具的制造時間，還可以防止過多的時間浪費(fèi)，將節(jié)省下來的更多的時間用于其他技術(shù)。同時，在使用該技術(shù)的過程中，加工人員可以對其進(jìn)行改進(jìn)和集成，從而提升機(jī)械模具的精度和工作效率。

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

4.1 明確模具基本特征及風(fēng)險

一般情況下，機(jī)械模具的生產(chǎn)都是以單件生產(chǎn)為主，并且，大多數(shù)的機(jī)器模具都有特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所以，在制造機(jī)械模具時，需要嚴(yán)格控制數(shù)控編程機(jī)床，以防止反復(fù)開模。當(dāng)模具有特定的結(jié)構(gòu)需要時，需要利用相關(guān)的力學(xué)軟件來完成模具的制造，因此，將數(shù)控加工技術(shù)用于機(jī)械模具制造時，需要對模具的基本特性有一個清晰的認(rèn)識，以保證制造出的加工結(jié)果與設(shè)定的需求相一致。在進(jìn)行機(jī)械模具的開發(fā)與設(shè)計(jì)時，同時也有一些隨機(jī)性和不確定性，這對員工的職業(yè)素養(yǎng)和思維方式都有很高的要求。此外，在模具設(shè)計(jì)、在模具制造過程中，存在著許多不可預(yù)測的風(fēng)險，這些風(fēng)險可能會影響到制造結(jié)果，會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，在模具制造過程中，需要充分考慮這些風(fēng)險因素，以確保生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

4.2 明確認(rèn)知數(shù)控加工技術(shù)

利用數(shù)控加工技術(shù)在數(shù)字信息處理方面的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)對制造裝置的自動控制，推進(jìn)高效靈活的生產(chǎn)技術(shù)，成為企業(yè)制造的主要力量。能夠更好地與國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的與需求的匹配，保證制造業(yè)企業(yè)在激烈的市場競爭中立足。數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用不應(yīng)該僅僅限于對傳統(tǒng)的工作方式進(jìn)行突破，而應(yīng)基于市場需求與科技進(jìn)步，不斷地進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的技術(shù)助力。當(dāng)前，數(shù)控加工技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)床加工過程和程序編制[3]。兩者可以利用數(shù)控加工技術(shù)相結(jié)合，不但可以提高加工的精確度和效率，并能將各種技術(shù)的性能優(yōu)勢最大化，從而促進(jìn)我國機(jī)械行業(yè)的高質(zhì)量、高效率發(fā)展。

4.3 明確機(jī)械模具加工要求規(guī)避誤差

數(shù)控加工技術(shù)對機(jī)械模具制作質(zhì)量要求、精度要求較高，在使用其制作機(jī)械模具的過程中，應(yīng)明確機(jī)械模具的加工要求，嚴(yán)格地要求制造流程和制造操作，保證機(jī)械模具制造的規(guī)范性和流暢性，這既能保證模具制造的效率，也減少制造的誤差。

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

5.1 模具分類

在實(shí)際的機(jī)械模具制造中，首先要對其進(jìn)行詳細(xì)的類別劃分，然后根據(jù)類型，選擇合適的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。將機(jī)械模具歸類，能使以后的生產(chǎn)過程更加順利，選用適當(dāng)?shù)臄?shù)控機(jī)床設(shè)備可使機(jī)械模具的工作性能得到有效保障。當(dāng)前，國內(nèi)的數(shù)控加工技術(shù)主要包括數(shù)控車削加工、數(shù)控電火花切割等技術(shù)，同種機(jī)械模具可以用同種數(shù)控機(jī)床來生產(chǎn)，但對于一些特別的模具，就需要使用不同的加工機(jī)床和方法。

5.2 對加工程序進(jìn)行優(yōu)化

為了提升機(jī)械模具的加工效率與質(zhì)量，技術(shù)人員必須持續(xù)優(yōu)化與提升數(shù)控加工技術(shù)，因此，機(jī)器模具的生產(chǎn)效率得到有效的提升。數(shù)控加工技術(shù)的成熟程度，對機(jī)械模具的生產(chǎn)效率和質(zhì)量有直接的影響，從這一點(diǎn)來看，對加工程序的優(yōu)化是一個重要的問題，技術(shù)人員可以不斷地改進(jìn)工藝，提升數(shù)控加工技術(shù)的水平，這樣既能改善機(jī)械模具的質(zhì)量，又能改善制造設(shè)備的精度。在對工藝方案進(jìn)行優(yōu)化時，應(yīng)綜合考慮工藝的全局，對工藝進(jìn)行進(jìn)一步的簡化，從而提高機(jī)床制造精度和模具質(zhì)量[4]。

5.3 突破數(shù)控加工技術(shù)

由于國內(nèi)科技的發(fā)展，使得數(shù)控加工技術(shù)工藝技術(shù)有長足的進(jìn)步，機(jī)械模具的質(zhì)量和生產(chǎn)效率都得到提升，使一些比較復(fù)雜和困難的模具制造問題得到解決，該方法可以顯著地改善機(jī)械模具的制造質(zhì)量。在數(shù)控加工技術(shù)中，對圖紙的分析是技術(shù)人員的第一要務(wù)，之后再對各個部件之間的距離、尺寸、角度等進(jìn)行判斷，通過NC編程實(shí)現(xiàn)機(jī)械模具的精確定位。此外，在調(diào)試完成之后，還需要技術(shù)人員對其進(jìn)行模擬測試，之后再對其進(jìn)行調(diào)試，最后才能正式投產(chǎn)。

5.4 數(shù)控銑削技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)控銑削技術(shù)是一種新型的成形技術(shù)，這一工藝主要用于磨具的曲面、凹凸等，能夠更好地實(shí)現(xiàn)平面結(jié)構(gòu)模具的高效制造。在使用該技術(shù)時，有關(guān)人員要重視對卷繞進(jìn)行有效的固定。同時，加工企業(yè)和工作人員也應(yīng)該根據(jù)自身的具體狀況，對此進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這樣既可以有效地提升效率，又可以模具的精度和效率，推動機(jī)械加工柔性的發(fā)展。

5.5 機(jī)械模具的數(shù)控編程

如今，采用機(jī)械模具數(shù)控編程設(shè)計(jì)工藝的方法有：第一，目前的機(jī)械模具制造對數(shù)控加工技術(shù)的需求很高，如果在加工時所選擇的工具與實(shí)際需求不一致，將不可避免地造成所生產(chǎn)的模具不符合需求，而且，還會增加他的資金的支出。然而，當(dāng)使用數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行機(jī)械模具制造工作時，員工可以根據(jù)要求，把要被加工的模具錄入數(shù)據(jù)庫，選擇適當(dāng)?shù)募庸さ毒撸瑥亩行У卮_保模具的加工制造質(zhì)量。其次，從切割方式上來說，在數(shù)控加工技術(shù)中，切割方式直接關(guān)系到被切割品的質(zhì)量，所以在處理時，工作人員需要對切割方法進(jìn)行科學(xué)的選擇。運(yùn)用數(shù)控加工技術(shù)能夠?yàn)榍邢鞴ぞ叩那邢魈峁└鞣N方法，從而有效地提高模具質(zhì)量。同時，在具體的工藝操作中，也要根據(jù)實(shí)際的工藝條件，合理調(diào)整技術(shù)參數(shù)。

5.6 機(jī)械模具的仿真驗(yàn)證

盡管數(shù)控加工技術(shù)出錯的可能性微乎其微，但是由于一些無法避免的原因，比如環(huán)境等因素，在實(shí)際加工時，造成沖撞、過度切割等問題的出現(xiàn)，所以，在模具制作過程中要對其進(jìn)行模擬驗(yàn)證[5]。模擬驗(yàn)證是是指技術(shù)人員在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，預(yù)先評價工藝參數(shù)對制造條件的影響，以確保制造結(jié)果。另外，目前常見的驗(yàn)證軟件將模擬驗(yàn)證的過程以一幅動態(tài)的畫面呈現(xiàn)出來，這樣工作人員就可以容易地找到模擬檢驗(yàn)與特定模型生成模型之間的差別，同時，員工也可以按照動態(tài)圖的變化對數(shù)控加工技術(shù)中存在的問題進(jìn)行分析，并進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。

6 數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造中的發(fā)展趨勢

目前，數(shù)控加工技術(shù)已成為促進(jìn)工業(yè)制造向柔性化方向發(fā)展的關(guān)鍵。提升數(shù)控加工技術(shù)的柔性化發(fā)展，不但可以讓工作人員可以更直觀地了解到加工機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，也能協(xié)助工作人員不斷地優(yōu)化與改進(jìn)現(xiàn)有的數(shù)控加工程序。此外，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能化技術(shù)得到發(fā)展，智能化思維與技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用也得到進(jìn)一步的深化。

7 結(jié)語

綜上所述，數(shù)控加工技術(shù)是一門新興的機(jī)械制造工藝，它與以前的工藝相比，有較大的進(jìn)步和發(fā)展。數(shù)控加工技術(shù)的精度相對較高，并把它用于制造機(jī)械模具中，不僅能夠提高模具的制造質(zhì)量，它還能為機(jī)械模具的生產(chǎn)提供更多的途徑，也能有效的利用各種新型科技。利用數(shù)控加工技術(shù)，可以對整個流程進(jìn)行控制，從而使工作流程變得簡單，提高技術(shù)人員的技能和業(yè)務(wù)素質(zhì)，從而達(dá)到制造成本和制造效率的最優(yōu)化。

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