数控加工技术在模具制造中的应用及趋势探讨

党育强

鹤壁天汽模汽车模具有限公司 河南鹤壁 458000

随着新时代的到来，社会各个领域都得到了快速发展，其中工业领域的发展速度极快，模具制造行业也不断提升了标准要求。随着时代发展，人们对于模具在精确化、标准化以及多样化等方面要求也越来越高。传统的模具制造技术其自身具备的各种工艺特性，已经难以满足当前现代工业发展的需求。而作为新加工技术的数控加工技术，被广泛应用于模具制造行业之中，促进了我国现代工业的发展[1]。

1 数控加工在模具制造中的应用优势分析

1.1 能够有效提升模具制造的精度

在当前的模具制造行业中，人们对于模具制造的精度要求越来越高，而模具精度又是保证产品质量的关键。过去传统的模具制造工艺在应用过程中相对而言较为复杂，所包含的生产流程主要有铣、磨、车等环节，而且主要依靠相关生产技术人员通过手动操作的方式来完成，在加工技术方面很难保障其精度，在生产效率方面也非常低。而在数控加工技术被广泛应用和推广之后，模具产品的精度得到了很大程度的提升，并获得了有效的保障，与此同时，产品的生产效率得到提升。在数控加工技术中，集合了非常专业的铣床、成型机床等，这些方面都含有较高的数控技术成分，既可以使模具加工在选择类型方面的需求获得满足，还可以满足在空间方面、曲面方面的需求等，还能够使相关的加工材料具有选择性，使其选择的范围更加广泛。

1.2 能够有效提升模具制造的生产效率

随着当前社会经济发展速度不断加快，市场竞争环境也愈加复杂与激烈。而当前的模具制造行业要想使产品能够有效提升竞争力，必须加强产品质量，降低产品的生产周期以及产品的生产成本等，因此，在进行新型模具产品相关项目的研发时，要进行周全考虑，既要对模具产品的实际生产周期如何缩短进行考虑，从而切实有效帮助相关模具制造企业提升竞争力。数控加工技术在模具制造中具有非常高的优势，其拥有的切削工艺技术具有高速切割的能力，能够保证生产加工出来的各种模具产品都具有非常高的品质。通过相关的科学研究发现，数控加工技术与传统加工技术相比，其铣削工艺在加工速度方面数控加工技术是传统工艺的10倍，而通过对数控加工技术利用，其产生的误差都能够控制在0.01mm之内，不仅使模具产品的加工精度得到有效提高，还促进了产品加工效率的有效性提升。除此之外，数控加工技术还能够针对一些质地非常坚硬的材料进行加工，促使模具产品在加工的过程中拓宽了材料选择的范围，从而帮助企业创造出更高的经济效益。

2 模具制造中数控加工技术的应用

2.1 数控铣加工技术

数控铣床是较典型的数控加工设备，该技术的应用使制造业冲破了传统技术的限制，使复杂性的模具生产加工变得简单化，促进模具制造精度水平的提高。尤其是进行产品曲面加工，通过数控铣加工技术与CAD软件编程技术的应用结合，能够实现多种不同类型、复杂曲面的模具加工制造，部件残余较少。目前国内较常见的曲面加工主要有模具型腔与型芯加工技术。另外，在模具孔的部分，需通过钻孔与扩孔等方式进行加工制作，应用数控加工技术则可将相关操作在相同的机床上完成，不但能够确保模具加工参数的精准度，同时也节省了大量的制造时间[2]。

2.2 数控车加工技术

数控车床的刚性及制造精度水平较高，适用于在模具尺寸具有严格要求的零件制造加工中。对于七级尺寸精度的零部件进行车加工没有太大困难，必要条件下可用车代替磨。同时，数控车削时候刀具的运动是通过插补的方式完成的，所以能较好地满足在模具产品圆度及直线度水平等具有较高要求的制作加工。另外，若在制作加工中发现精度水平不足的问题，可对程序进行相应修改，全面确保制作加工精度。

2.3 数控加工对刀技术的运用

在进行工件加工时，先在机床上进行定位装夹，将这一步完成之后，必须对工件在机床上安装的位置正确与否进行确定，这样才能方便与机床坐标系建立联系。确定工件在机床上的具体位置的过程，实际上是通过对机床上刀的位置来确定的，在对加工工件的编程坐标系位置确定时，其编程加工的位置也都是按照这个坐标系作为参照的。我们对加工零件的图纸进行工件坐标系的建立时，需要保证零件上存在的所有几何元素的位置都必须明确，而在进行工件坐标系原点确定时，通常都是以零件加工图上某一个具有特征的点作为原点，建立坐标系，这样才能使编程当中建立的坐标系能够实现与工件之中建立的坐标系重合。在数控加工技术中能够实现编程，而编程又可分为手工与自动两种编程，为了能够使程序得到简化，当前利用计算机编程技术已经成为未来发展的一种趋势。

3 未来发展趋势分析

（1）数控加工控制系统性能的优化。结合机械制造业发展情况来看，模具加工生产的速率及精度已经成为最重要的指标，数控技术控制系统以及芯片的技术含量逐步提高，为模具生产速率及精度发展提供了较好的技术支持。在这种情况下，控制系统性能的智能化、复合性及柔性化将成为未来发展趋势。

（2）数控加工技术功能的优化。用户界面为数控系统与使用者的对话接口，因此，界面功能的完善将成为一大发展趋势，朝向界面图形化及计算机可视化发展，加强对生产活动的识别，并进行图像的灵活分解，使其成为小块任务，便于管理。

（3）数控加工技术体系结构的优化。未来数控加工技术将会逐步提高网络化及集成化结构水平，采用高度的集成化芯片以及可以进行编程的集成电路，提高数控系统的运行速度。同时通过机床专项网络的接入提高技术系统远程控制水平，落实技术应用的无人化管理，通过系统网络化建设能够在任何一台机床上对其他的机床进行程序的编制、操作等[3]。