数控加工技术在机械模具制造中的运用探讨

李焱

摘要：我国制造产业市场规模不断扩大，在激烈的市场竞争形势中，企业应高度重视各项先进技术。在机械模具制造中，可应用数控加工技术，提高模具生产的高效性，同时提升产品多样化。在数控加工技术发展中，已经历多项变革，数控加工技术越来越成熟，在机械模具制造中的应用优势也逐渐显现，有利于促进制造业稳定发展。对此，本文首先对数控加工技术原理和类型进行介绍，然后对数控加工技术在机械模具制造中的应用流程和应用要点进行详细探究。

關键词：数控加工技术;机械模具;应用

0  引言

新时期，信息技术发展迅速，计算机技术已被推广应用于各个领域。在制造领域，数控加工技术是信息技术的重要表现形式。我国积极推进工业化发展，在模具制造领域，应结合信息技术创新工业生产模式，提高工业生产效率和质量。在机械加工领域，机械模具的应用范围广泛，而数控加工技术能够为机械模具制造提供技术支持，因此，对数控加工技术在机械模具制造中的应用进行深入研究意义重大。

1  数控加工技术的原理

在数控加工技术的实际应用中，可采用计算机技术和计算机对机床加工构件进行有效控制，提高生产过程自动化水平。对于数控加工技术，可分为软件和硬件两个组成部分，其中，软件指的是在数控加工技术应用中的计算机系统、程序编码系统等。在机械模具制造生产前，首先需完成程序编码，确定构件制作尺寸要求，选择适宜的制作材料，然后启动程序，自动完成机械模具制造生产。在整个加工过程中，会产生大量数据，在柔性制造系统中发挥着十分重要的作用，需广泛收集相关数据，并进行合理利用。另外，硬件指的是与机械模具制造加工相关的数控机床、各类配套设施等，为了充分发挥数控加工技术的应用优势，必须保证数控机床运行质量。在传统机床的实际应用中，需组织多名工作人员对机械进行操作管理，据此完成机械模具制造，而通过应用数控加工技术，能够有效减少人员投入量，只需将机械模具制造数据输入至数控机床的传感器中，传感器即可对各类数据进行自动化识别和生产，提高机械模具制造自动化水平[1]。

2  数控加工技术类型

2.1 数控车削加工技术  在机械模具数控加工制造中，车削工艺十分关键，并且车削工艺的应用范围不断扩大。在该项技术的实际应用中，应针对多种类型的机械模具进行综合分析，并将其作为核心，对机械模具制造生产工艺流程进行优化调整。比如，在轴承类模具的制造过程中，可利用车削加工技术，提高模具生产效率。车削加工技术的应用优势明显，但是也存在一些不足，比如工艺方式单一，因此一般被应用于平面模具制造中，如果模具结构比较复杂，则无法应用车削加工技术。

2.2 电火花加工技术  在机械模具制造中，在利用电火花加工技术时，可利用电火花形式对机械模具进行切割和加工，电火花加工方式快速便捷，所需时间比较短，因此被推广应用于机械模具制造加工中。对于电火花加工技术，一般可应用于数层模具制造中，加工时间比较短，同时能够保证模具制造质量。

2.3 数据铣削加工技术  在机械模具制造中，数据铣削加工技术的应用也比较常见，在该项技术的实际应用中，可采用曲面模具以及凹凸面模具进行加工，即可达到良好的加工效果。但是，不同模具的类型差异较大，大多数模具是由凹凸面以及曲面所组成的，因此制造难度较大，因此合理应用铣削加工技术至关重要。但是，在该项技术的实际应用中，操作流程复杂，因此，在模具制造环节，相关技术人员应加强生产环节质量控制，保证机械模具加工质量[2]。

3  机械模具的数控加工基本工序

3.1 机械模具零件图分析  在机械模具制造中，工艺人员对机械模具制造图纸进行分析，检查图纸中所标准的零件设计参数是否完整合理，如果图纸中标注额外工序或者特殊工序，则应根据设计方案对制造工序进行适当调整。

3.2 机械模具毛坯工件的选择  在机械模具制造中，根据图纸要求选择制造原材料，并初步选择毛坯工件，选择适宜的加工技术，加强成本开支，提高机械模具制造效率。如果毛坯工件不符合相关技术标准，或者无法采购，则可选择成品锻件进行加工。

3.3 确定数控加工技术路线  在数控加工技术路线制定中，需对机械模具加工方法、工艺参数、刀具选择等进行优化设计，保证数控加工技术路线的完整性，根据机械模具加工任务进行数字化编程。

3.4 数控加工工艺分析  在工艺分析中，需对机械模具加工流程进行优化设计，包括粗加工成型、高精度加工、表面粗糙度加工等，通过加强工艺分析控制，保证机械模具制造能够符合设计要求。

3.5 移交机械模具工艺备档  在机械模具生产完成，并检查合格后，在移交给甲方投入使用前，需对各类零件进行全面清理，并开具合格证明。根据机械模具生产要求，针对制造加工工艺进行综合设计要求和方案编制工艺工序草图、工艺规程等各类文本，然后与机械模具成品一同移交给甲方备档。

4  数控加工技术在机械模具制造中的运用

4.1 在模具加工分类中的应用  在机械模具制造前，对模具进行合理分类十分关键，在模具分类完成后，即可选择适宜的数控机床，保证模具制造加工能够顺利进行。在对模具进行分类处理后，选择适宜的数据机床，即可提高模具制造生产效率。现如今，我国数控加工技术发展水平不断提高，数控机床类型越来越多，比如，切削机床类中包括数控车床、镗床、铣床等，而成型机床类包括数控冲压机、折弯机以及弯管机等，另外，数控电火花加工机床、激光加工机床则属于特种加工机床。

4.2 在模具工艺规划中的应用  在机械模具的制造过程中，需对制造加工技术进行科学合理的规划设计，提高机械模具生产效率，同时为编程生产奠定基础。在技术规划中，应坚持集中化原则。另外，相关技术人员还应确保机械模具一次装夹中的工序完成度，尽量一次性完成机械模具加工制造，减少设备采购和使用所需成本。除此以外，机械模具是产品制造中的重要工具类型，对于定位误差的要求比较高，对此，企业在技术规划中，应严格控制不同机床之间的误差，避免对模具造成不良影响。在机械模具平面加工时，在完成平面加工工序后，即可对孔以及内表面工序进行合理规划，然后再进行外表面加工。最后，在利用铣刀进行机械模具制造时，对于模具表面所施加的力比较大，如果机械模具制造加工精度要求较高，则及时发生微小的材料形变，也会对机械模具产品轮廓造成不良影响，因此，应交替开展铣平面以及钻孔操作[3]。

4.3 在模具数控编程中的应用  在机械模具数控编程中，数控加工技术的应用表现主要有以下几点：第一，机械模具制造企业应选择适宜的刀具类型。在机械模具生产中，对于数控加工技术的要求比较高，在具体的制造加工过程中，如果所选用的刀具类型不符合实际需要，则会影响机械模具产品制造質量，不符合实际需要，同时还会导致应用成本增加。在利用数控加工技术进行机械模具制造时，应将所需应用的各类模具要求录入至数据库中，根据模具加工要求选择适宜的刀具，提升模具制造生产效率。第二，通过对切削技术进行分析，在数控加工过程中，切入、切出工艺操作均会对产品制造质量产生较大影响，因此，在机械模具制造过程中，必须选择适宜的切入方式和切出方式，而通过应用数控加工编程技术，能够为刀具切入、切出提供多种方式，提高产品加工效率。

4.4 在模具仿真验证中的应用  在机械模具制造中，通过应用数控加工技术，能够有效降低出错率，但是，在生产环境、技术人员操作方式等因素的影响下，在机械模具制造加工中，不可避免的会出现碰撞、过切等质量问题。对此，在机械模具制造中，应高度重视仿真验证分析。在仿真验证工作中，工作人员需将机械模具制造环境作为基础，对制造生产过程中各类因素对于机械模具制造加工的影响进行分析，并采取针对性控制措施，保证机械模具制造的高效性。另外，现如今，很多验证软件均采用动态图像方式展现出仿真验证过程，有利于技术人员及时找出模型与仿真验证生成模型之间的区别，同时，通过对动态图形变化形式进行分析，还可及时找出数控加工技术应用中的不足，并进行针对性改进。

4.5 在模具加工精度提升中的应用  为了提高机械模具制造加工效率和精度，必须高度重视数控机床程序化控制。在常规模具的制造过程中，一般采用人工制造方式，但是在人为操作中，不可避免的会受到各类因素的影响，包括他人干扰、环境影响因素、员工自身情绪等，即使没有受到外界因素影响，也很难保证人工操作零偏差。通过将数控加工技术应用于机械模具制造中，能够转变传统制造过程中的弊端，人为失误主要体现在机床主轴旋转控制中操作不稳定方面，如果控制不当，则会导致机械模具表面平整度降低，这类问题主要是由于主轴回转中心线发生偏离、严重磨损所造成的。在数控加工技术时，可进行程序控制，保证数据机床控制准确性，提高模具产品制造标准化。比如，在利用数控加工技术进行机械模具制造和加工时，在模具悬空时，需利用悬臂梁作为支撑，悬臂梁结构形式如图1所示，可减少悬空面积，降低震颤发生率。在加工刀具选择方面，应综合考虑刀具长度以及直径，避免刀具选用不当而发生严重震颤，保证机械模具制造质量。

4.6 在模具加工生产中的应用  在机械模具的制造生产过程中，要求技术人员对模具设计方案进行全面细致的分析，确定零件类型，并根据制造要求选择适宜的数控机床。在机械模具制造中，需应用装夹工件，对此，必须确定工件大小，一般可应用助架板固定机床螺栓，并创建坐标系，在此基础上进行调整，严格控制机械模具制造加工偏差，保证模具生产精度。另外，在机械模具制造加工中，在很多工序中均需应用数控机床、铣床等设备，如果仅采用一台数控机床，往往很难完成所有加工工序。为了提高数控机床应用水平，应注意在保证工件精度的基础上合理安排加工程序，对于模具毛坯进行开粗处理，尽量减小加工余量，保证模具生产加工的快捷性。另外，在数控加工技术的实际应用中，还应定期对相关设备进行维护管理，保证所有设备均处于稳定运行状态。

5  总结

综上所述，本文主要对数控加工技术在机械模具制造加工中的应用方式进行了详细探究。现如今，科学技术发展迅速，我国工业生产技术水平不断提高，数控加工技术已被推广应用于机械模具制造行业。在数控加工技术的实际应用中，通过利用数字信息系统，能够展现出集中化、柔性化以及自动化的应用优势，提高机械模具制造效率，同时保证产品精度和质量，有效减少人工投入量，提高企业经济效益。因此，在机械模具制造行业中，数控加工技术的应用前景广阔。

参考文献：

[1]王瑞.数控加工技术在机械模具制造中的应用[J].中国高新区，2018（005）：154.

[2]罗震峰.机械模具制造中数控加工技术的应用探讨[J].现代制造技术与装备，2019（003）：92，94.

[3]周建.探究数控加工技术在机械模具制造中的运用[J].中国设备工程，2019（018）：136-137.