模具制造中数控加工技术应用分析

石国军

（甘肃机电职业技术学院，甘肃 天水 741001）

引言

面对日益增强的市场竞争和工业产品的不断更新，企业以往的传统制造方式已难以满足日益增长的工业需求，因此企业为了在残酷的竞争中能够保持住自身利润的不断增长和长足发展，必须对工业制造设备进行更新，对于制造业而言模具的使用和更新也是至关重要的，这关系到企业自身能否在竞争当中不被淘汰，而数控加工技术对于提高产品模具制造过程中的效率是十分重要的。

1 数控加工技术的简单阐释

数控加工技术最早起源于航空工业的需要，20世纪40年代后期，由美国一家直升机公司首先提出。由其英文名称Numerical Control Machining可知，这是一种通过现代化的数字技术进行控制的工业技术，其发展历程相当漫长复杂和曲折，其核心组件在于与设备相连的计算机数控系统，其基本过程可粗略分为数控编程、工艺分析、零件装夹和加工误差分析。对于一般的工业生产方式，数控加工技术的突出特点是智能性、循环性和高度集成化。而在实际生产过程当中，相比较以往意义上的产品模具制造生产过程，其生产节奏十分高效。与传统的模具制造方式相比，其生产相同数量产品的时间大大缩短的。除此之外，产品在高精度的控制之下，产品质量无论是从精度还是外形上都是有保障的。高质量的产品对于企业的销路扩展和长足发展是十分必要的。相同规模的生产企业对于数控技术应用程度更高的，往往更具竞争优势和发展前景，这也奠定了模具制造业的发展方向[1]。

2 数控加工技术在模具制造业中的应用情况

经过上百年的不断发展，数控机床技术在世界范围内已经应用十分普遍，无论是工业基础较强的发达国家还是工业基础薄弱的发展中国家，对于数控机床的认识程度都是比较高的。我国工业起步时间虽然较晚，但在党和国家的大力扶持下，相关科学研究不断深入，我国与发达国家的差距正在不断缩小，正朝着国际先进水平迈进。我国处于工业化水平迅速发展的新时期，以往的模具制造中采用的生产方式已难以适应当前的工业需求，因此企业唯有将模具制造时间尽可能地压缩，才能满足客户所制定的要求。在这种情况之下，企业必须采用高度集成的生产方式，而这就是数控机床技术发展如此迅速的原因，从而在近几年催生出多套数控机床系统，其中比较有代表性的有 FMS、FANUC、SIEMENS、HAAS、日本三菱。中国的数控机床从1958年的第一台X53K1三坐标数控机床发展至今，可以说日益完善，特别是近年来在技术上有了许多的突破，受到学术界及产业界的看重[2]。

3 模具制造中数控加工技术的特点

3.1 高精度

质量高低是评价一件产品使用价值的关键，而唯有努力提高模具生产过程中的精度，减少误差，才能生产出高质量的模具。数控机床系统通过计算机处理数据的高精度控制生产过程使模具精度大幅度提高，而在模具制造过程当中数控技术对于模具外形以及曲面空间的控制是传统制造方式无法比拟的，并且数控加工技术对于难加工材料和稀有材料的精确控制已经得到人们的广泛支持和认可。

3.2 高效率

生产效率是企业获得良好效益的关键，传统模具加工方式主要依靠工人根据操作经验进行加工，生产速度和加工质量参差不齐，难以达到预先设定好的标准，并且工人自身的生产状况也会由于自身身体状况、情感波动以及其他的因素发生变化，过多雇佣工人也会增大企业生产成本，而数控技术在生产中可以规避这些因素的影响，现在的数控技术经过不断进步和发展，在使用过程中已经十分稳定，完全可以适应当代工业生产的要求，因此将数控技术应用到模具制造业所带来的效果是显而易见的[3]。

3.3 高联动性

以往的模具制造业，大多通过简单的器械进行加工，制造的产品也大多是体积较小、结构简单，而对于体积庞大和结构复杂的模具却难以制作完成，而随着当下各学科的不断交叉和联系，数控技术结合机械设计技术让这些复杂的问题变得容易解决。在复杂的模具制造过程当中，数控技术让复杂的组件实现联动，使多条直线和曲线的步骤同时进行加工，这无疑大幅度降低了加工难度。

4 模具制造中数控加工技术的意义

4.1 提高生产效率

面对模具制造业日益扩大的市场，企业的市场竞争压力也越来越大，若想在竞争当中站稳脚跟，企业必须有过硬的竞争条件，传统模式下的生产方式无论从效率和生产成本上都十分不尽人意，因此只有寻求高效率和低成本的生产技术才可以让企业有充足的准备迎接挑战。数控加工技术对于模具生产当中生产效率的提高是有目共睹的，其高联动、高精度的制造方法使模具制造企业的利润得以最大化。

4.2 改善工人工作条件

传统模具制造业工人的工作环境是较差的，手工和简单机械的使用，对于工人自身来讲劳动强度非常大，长期的工作会对工人身体产生极不利的影响，工人的工作积极性也十分低下，而数控机床主要通过计算机编程，结合机床进行加工，并且在生产不同种类的产品时只需更改数据，便可以立即投入使用，免去了以往工人更改制造方法更换道具的繁琐过程，在企业的实际生产中客户需求多样并且多变，因此这种方式在吸引客户和满足客户需求上是十分有利的[4]。

4.3 促进产品精度的提高

高速切削技术的深入应用，使数控技术在模具制造中有了更大的发展，而模具的质量决定着产品在市场竞争中的实力，无论是简单结构的传统产品还是结构复杂的精尖产品，在数控系统的操作下，都可以顺利进行加工，尤其在曲面物体的加工上，数控技术的优势更能显现出来，在高速切削的协同下，普通机床的精度已经能够达到五纳米的标准，而利用多项技术结合的高精度机床已经能达到一纳米，完全可以制造精度要求极高的模具产品，这对于产品质量要求越来越高的模具制造业的发展是十分必要的。

5 结语

数控技术对于模具制造业近几年来突飞猛进的发展发挥着不可磨灭的作用，而模具制造业越来越高的要求也反向刺激着数控技术的发展，只有依靠技术的不断创新，才能提高产品质量。模具制造业因此也在向高度集成化和数据化的方向发展。如今模具制造业数控技术的应用范围已经渗透到航空航天、轮船制造等领域，其产品制造过程当中相比传统方法的优势不断体现出来，相信在国家的大力扶持和科研的深入下，数控技术在模具制造中会有更加优异的表现。