数控加工技术在机械模具制造中的应用研究

2020-12-22李居红

时代农机 2020年4期

李居红

（无锡行知科技学校，江苏无锡 214135）

数控加工技术借助现代化的科学理念和操作技术能够在相同的时间内完成更多的工作量，并且精度较高。随着工业社会的不断发展，模具加工工作对于产品的精度结构要求不断提高，因此需要引入数控加工技术提高工厂的社会竞争力。

1 机械模具制造工艺技术简介

现代模具制造加工技术主要包括车削、铣削、磨削等方式，不同的加工方式具有属于自身的独特个性以及操作步骤，相互之间无法进行转换和代替。模具的生产一般都是小规模，个性化定制，每个加工工厂每年需要的模具数量不多，通常都是小批量的生产，但是制作过程中对于技术质量要求较高，因为模具的形状和使用类型不同，随着内部结构的复杂化发展，当前对于模具的数字编程质量要求越来越高，对于技术人员的职业水准要求也在不断提高[1]。

2 数控加工技术在模具制造过程中的重要性

（1）提高模具精确度。传统的机械模具加工需要经过必要的加工流程，缺少或者跳过任何流程都会影响模具的使用质量，主要包括铣、车、磨等工艺。并且以上部分工艺的操作精度要求较高，模具精度越高，制作出来的产品和图纸内容越相似，因此为了能够达到这样的效果往往需要在整个加工的过程中实施动态监控，控制各个阶段的加工精度。其次对于一些材质较硬或者过软的材料，不适合直接进行加工，还有一些稀有金属材料，加工将会消耗过多的经济成本可以改用数字加工技术。实施数控加工技术能够获得良好的应用效果，一般先计划好设计的方案，然后根据设计的方案细化内部的各个细节。当前，市场上能够进行数控加工的实用性材料种类越来越多，材料种类的丰富更加推广了该技术的发展[2]。

（2）加快制作效率。制造业在市场经济环境下竞争越来越激烈，部分企业为了能够在复杂多变的市场环境中获得稳定的市场地位，企业必须要在相同的时间内提高产品的成型效率，降低产品的生产成本，从而才能够获得更多的竞争资本。换句话说产品的竞争力和生产效率之间紧密联系，竞争力越强也就越能够产生更多的经济利润。数控技术在模具加工技术中能够一改传统加工技术生产效率低下的问题。首先，最为直观的体现就是能够极大程度缩短模具加工的生产周期，提高加工器件的质量，另外因为基本上属于机械化操作所以大大降低生产的成本。数控加工技术采用高速削切的工艺，所以生产出来的产品大都稳定性较好，和以往的生产工艺相比，该工艺能够直接切割质地较硬的材料，并且将误差控制在0.01mm 的范围之内。因为未来在研发新的模具产品之前应该首先将生产效率放在首位。

（3）提高行业竞争水平。现代科学技术的不断发展使得原本孤立发展的行业之间逐渐开始联系合作。模具生产厂家因此将现代信息技术融入模具生产工作中推动了该行业的智能化信息化发展。例如，最为流行的信息虚拟技术，越来越多的企业尝试将该技术应用于生产中，通过实现形成三维模型的模式降低产品的制造失误率，提高加工效率。在数控加工技术中，技术人员通过模拟实验的方法分析各种方案的可信性，三维虚拟模型能够最大程度上还原实际的情况，因此广大的生产厂家应该注重该技术对于模具生产的价值，加大对于生产设备的改造工作[3]。

另外，信息化社会背景下，企业应该构建一个较为健全的信息网络系统，对于加工各个环节中产生的数据进行分析和掌握，并且跟随市场的变化进行调整。通过大数据库中的计算机分析能够发现模具生产工作的失误点，即使处于较为复杂的生产环境也能够按时完成生产任务。在曲面零件的加工中，传统工艺无法保证曲面零件的精度，但是数控技术能够在同等环境下收获良好的效果。同时，该技术具有自我管理调控的能力，信息工作人员能够在网络平台进行信息资源的发布和共享。

3 数控加工技术的具体内容

（1）数控铣削技术。数控铣削技术能够将曲面结构改变为平面的结构，满足一些模具的内部结构要求，使得表面具有一定的光滑性和色泽，另外一些原本不平整的部分需要利用该技术进行改善。部分模具本身的外形具有一定的硬性要求，该技术的实施能够将原本的加工技术简单化处理，正是利用该技术能够使得原本复杂模具的生产变得更加简单。其次在压铸以及注塑等施工环节也需要利用该技术使得物体内部和外表保持一致。这种加工技术最大的优点就是能够提高模具的加工精度。随着该技术的应用范围不断扩大，我国很多的机械加工厂都以此建立了大型全面的数控铣削中心，专门负责该部分的工艺生产。

（2）车床加工技术。数控车床加工技术在整个加工环节的重要程度不言而喻，该技术在一般模具加工工作中的应用频率是最多的，最为常见的情况就是针对塑类和轴类器具的加工和改造。在工作之前首先应该注意到该种加工手段的实施原理比较简单，和前面的加工技术相比，施工流程比较简便可以适用在平面模具的加工中。再比如其他的杆类零件，盘类等断模等。一般杆类零件的顶尖或者柱端需要利用数控机床加工完成，并且冲头、盘类以及倒模等相关零件也需要借助该技术，但是需要注意该技术在实施的时候往往受到外部条件的限制，在加工流程中具有一定的局限性。虽然应用频率较大，但是只能够应用在较小规模的零件加工工作中[4]。

（3）数控电火花加工技术。模具的局部地区在加工过程中需要快速成型，此时都会应用电火花技术。电火花加工技术能够降低焊接的时间，促进模具尽快形成，这是该项技术最为突出的优点。该技术的核心原理在于利用电离子火花对模具的重要加工部分进行切割，在实施难度上较其他编程工作低，并且实施起来非常顺利，不需要耗费过多的时间，在一些细微的复杂形状，嵌件以及特殊模具的加工中电火花技术能够凭借自身独特的优势被应用。当前我国电火花技术的发展比较迅速，在短短的数十年间技术得到了根本上的提升，未来也必然会更上一层楼。

4 机械模具加工技术未来的发展趋势

机械模具的加工技术在未来主要朝着三个方面进行发展和提升。首先精确度要求越来越高，因为数控加工技术本身相比传统机械工艺，在技术集成方面要求就较高，在未来数字化时代这种要求更加明显，不仅体现在加工器械的外形变化方面，同时加工步骤的规格细节越来越详细，最终生产出来的产品可能会和实际图纸上的要求基本一致，当闭环补偿技术和数字加工技术取得充分结合之后，二者的机械效率将会大大提升。其次数控技术的容错率越来越高，这里指数控技术远程遥控技术将会越来越普及，能够面对类型种类更加丰富的零件结构，提升产品应对外界变化的能力。最后数控技术将会随着网络的进步变得更加智能化。数控技术本身就是在计算机系统的控制下进行工作。未来随着通讯技术的不断发展，在网络平台能够直接操作机械模具进行加工，加工的流程更加流畅并且能随时适应环境的变化。