探究汽车模具制造中数控加工的应用

周美琴

摘要：社会发展水平显著提升，人们对各项技术的应用提出了严格要求，特别是在生产产品零部件过程中，在模具制造方面提出的要求更加苛刻，其与产品质量密度的高低状况具有直接关联。在汽车模具制造中应用数控加工技术，在弥补传统技术不足的同时，能够提升产品质量。

关键词：汽车模具;制造生产;数控加工;产品质量

Abstract： The level of social development has been significantly improved， people put forward strict requirements for the application of various technologies， especially in the production of product parts process， in the mold manufacturing requirements are more stringent， and the product quality density has a direct correlation with the high and low status. The application of NUMERICAL control machining technology in automobile mold manufacturing can not only make up for the shortage of traditional technology， but also improve product quality.

Key words： automobile mold;manufacturing and production;CNC machining;the quality of the product

0  引言

在现代化社会背景下，数控加工技术是先进技术的重要组成因素，是汽车模具制造中最为重要的一项关键技术。模具加工环节中的数控机床，已经逐步成为核心加工设备的典型代表。随着我国汽车市场环境不断完善，汽车制造质量备受关注，在国家财政政策和数控加工技术对汽车模具制造提供有效帮助的状况下，再逐步使模具制造向智能化、集成化、自动化方向发展，对于后续提升汽车模具生产效益具有重要帮助。本文从应用数控加工技术的优势入手，展开阐述，针对在汽车模具制造中，如何正确应用数控加工技术进行全面探讨。

1  应用数控加工技术的优势

1.1 自动化特征显著

将数控加工技术与传统汽车模具制造技术进行比较，其智能化和自动化特征显著，在汽车模具制造中对此项技术进行应用，能够有效降低加工制造技术人员工作强度。主要就是按照程序输入进行自动化处理，操作技术人员在机床旁对其进行观察和监控，做到实时掌握机床运行状况，做好刀具更换、零件拆装、零件尺寸抽查等工作即可，对于解决各项信息问题和提升自动化控制效率具有重要帮助。

1.2 零件质量稳定性显著

数控加工技术对自身精度和重复精度的要求都比较高，零件的一致性得到认证，有助于降低机床加工环节技术人员失误问题产生的概率[1]。数控加工技术不仅在零件精度方面满足了汽车模具制造要求，且实际生产出的产品质量更加稳定，在实际落实加工工作期间，能够有序开展质量管控工作。此外，需要格外注重工艺设计和程序设计的合理性，这样在按照规定程序进行操作时，就能够长期稳定生产。

1.3 在技术研发和制造中具有优势

对于数控加工技术而言，其不需要过于复杂的工艺和设备，是可以直接按照程序编制的方法，对精度较高的零件进行加工生产。即便前期设计出现更改问题，也可以应用与之相对应的方式进行调整，并不需要额外开展工装设计制造工作。基于此，数控加工技术为技术研发和制造新产品，提供了充足的空间，也为个各续航空航天以及多种类型的机械化生产设备的使用，提供了重要依据，其是计算机辅助制造系统中不可缺少的一项技术。

2  汽车模具制造中数控加工的应用举措

在汽车模具制造中，数控加工技术发挥着不可替代的作用，对于提升汽车模具制造效益，提升生产质量具有重要帮助。比方说在实际对数控加工技术进行应用期间，具体包括应用数控车削加工技术、数控加工电火花技术、数控铣削加工技术等[2]。这些不同功能作用的数控加工技术，都是以平面加工形式为主，来缩短汽车模具成型的具体加工时间，甚至也能对一些复杂程度高的汽车模具进行稳定加工。

2.1 数控车削加工技术

在汽车模具制造中，对数控车削加工技术进行正确应用，技术人员可以利用虚拟加工的开放式加工过程，来对系统整体结构进行优化，进而高效开展相应的辅助工作。对于虚拟加工平台而言，其是系统稳定运行的一项基础依据，主要就是对加工过程进行仿真和对数控程序进行精准评价，通过这样的方式找到效果较好的切削参数;之后对紧紧依據加工平台所预测的各项条件，以应用优化算法的方式为主对参数进行优化处理，甚至也能给数控程序进行自动编辑和修改。

对于整体数控程序而言，切削参数中包含的主轴转速、进给速度等数据，都是由相应的数控指令所控制，并且背吃刀量也隐藏在数控程序中。在此种状况下，就可以通过数控程序化的方式，对加工过程中的各项参数关系进行优化，在确定主轴的实际转速之后就能对其他变量进行优化。此外，考虑到机床功率、转速、进给量的具体允许范围，甚至为了能够对变量过程进行优化，在粗加工阶段就要充分考虑切削功率、切削刀这两项因素;在精加工阶段则要充分考虑表面粗糙度这一因素。紧紧依据在程序中实际获取的主轴转速和进给速度各项信息，进一步获取虚拟加工期间切削深度信息之后，在对数控程序进行充分应用，进而达到自动修正模块和优化切削打参数数控程序的目的。此外，因为在控制主轴转速等参数期间，就已经开展了分割和离散处理，那么在修正程序过程中，也要加入新的程序段来制定和优化相关参数信息。

例如：对于虚拟数控车床仿真系统而言，其主要就是对OpenGL、VC++进行应用，将其作为仿真系统平台，之后通过NC代码使其直接驱动[3]。这样不仅能够将建模模拟数控作为基础正产的过程，也能进一步提升实际状况下数控车床整体加工稳定性和安全性。

2.2 数控加工电火花技术

通过对ATC进行应用，机床开机能够回到机械原点，在将需要加工的电极安装到电机库中，将基准电极插入主轴夹头，在手动控制模式的作用下，就能够帮助基准电极中心对工件零点进行精准定位，进而就能更加准确的记忆基准电极中心的实际偏移量。在有应用自动编程软件开展程序制造工作期间，可以先输入实际应用的电极号;在确定加工深度、执行检索的各项加工条件之后，再保存已经完成制作的程序;在调出执行程序之后就可以落实加工工作。在数控电火花机床加工环节中，可以自动测量加工电极中心偏移量，可以对其自动定位状况进行检验，从而为整体自动加工过程能够顺利执行提供保障。不可否认，对于不具备ATC电机库的数控电火花操作过程而言，其与上述提到的这一操作工程具有一定的相似性;但是如果涉及到中心偏移量測量工作时，就要手动进行操作。即便是这样，此种方式也能打破传统繁琐加工模式的束缚。

2.3 数控铣削加工技术

在汽车模具制造和加工过程中，对数控铣削加工技术进行正确应用，能够有效降低机动加工时间和加工精度，从而达到提高表面质量的目的。通过大量的生产实践工作，不难发现通过对数控铣削加工技术、计算机辅助设计CAD进行应用，能够有效推动汽车模具制造业的发展。

例如：五轴联动铣削加工为例积极性细致分析，在数控铣削加工技术的辅助下，能够获取优质的曲线型近似表面，同时也能为刀具切刀工件上的任意坐标点提供保障[4]。将其与传统形式下的三轴联动铣削加工进行对比，五轴联动的主要优势，具体表现在可以不受时间限制的调整刀具轴向的具体方向，进而能够使刀具轴线和工件表面的夹角与实际切削的速度保持平衡。这就意味着可以通过有目的性的改变和确定刀具方位的方式，改变原有切削过程和几何运动参数，这样就能够从刀具磨损、加工过程稳定性等多个方面落实优化工作。

在此过程中，需要格外注重铣削加工自身的数控编程方式具有一定的复杂性，无形中也对计算机数控系统的具体计算能力提出了严格要求。如果从机床主轴工作的过程角度进行细致分析，高速切削机床的具体转速范围要控制在10000-100000m/min、主轴功率要≥15kW;高速主轴在一般状况下，都是以应用液体静压轴承式结构为主，并且为其配合热油气润滑或是喷射润滑等多种技术;而主轴冷却是以应用主轴内部水冷或是气冷为主。基于此，为了能够进一步满足汽车模具高速加工的各项需求，还要正确应用机床驱动系统，进而为驱动系统的进给速度和加速度提供保障。对于高速数字控制回路而言，其不仅能够对参数的前馈进行有效控制，也能充分发挥自身预处理功能和误差补偿功能。

3  汽车模具制造中应用数控加工的具体案例

以汽车覆盖模具数控加工案例为主，对其具体的加工过程进行分析，不仅能够全面掌握汽车覆盖件模具数控加工质量的提升方式，也能正确对其进行总结和优化[5]。如在在拉延模进行数控加工期间，需要着重考虑凸模、凹模、压边圈数控加工内容，主要就是因为其他技术在实际应用期间，都可以直接在铣床上完成，或者数控加工技术人员也可以自己进行编程来完成。

如在对凸模进行数控加工期间，最重要的就是考虑机械加工性能的各项要求，如对凸模轮廓进行加工，将加工参数主轴参数控制为400r/min、进给量参数控制为100mm/min，之后还要落实清根加工工作，其最终目的体现在两方面：一方面是为了避免在型面加工过程中，曲面交界余量出现突然增加的问题，否则将会让刀具自身的受力状况出现恶化，进而就会使刀具出现受损害或是折断的现象;另一方面可以将较大刀具无法去除的曲面交界处余量，用较小的刀具对其进行处理，进而满足精度方面的要求。

在对现有的汽车覆盖件模具数控加工过程进行分析，能够发现在实际加工期间，最重要的就是要对现有的模具图进行细致分析，在全面理解和掌握设计图用意之后，充分应用数控加工技术，满足数控加工方案中的各项合理要求。这样不仅能够提升汽车模具数控加工质量，也能防止产生大规模返修问题，对于降低加工技术人员的工作难度具有重要意义。

4  结束语

总之，随着我国经济发展水平的提升，我国汽车制造业的发展速度显著提升，无形中人们对汽车产品的性能、外观、质量等因素都提出了严格要求，也为汽车更新换代加快速度创造条件。为了能够有效提升汽车模具制造质量，就要对多种类型的数控加工技术进行充分应用，在明确其具体应用优势的基础上，制定完善的应用方案，在保证数控加工系统安全稳定运行的同时，为后续提升高效生产提供技术保障。

参考文献：

[1]周龙.汽车覆盖件模具数控加工工艺模板开发及应用[J].大科技，2019（004）：199.

[2]呼晓璐，刘素苹.数控加工技术在机械模具制造中的应用研究[J].科技风，2019（015）：151.

[3]杨兴，李庆丰.汽车覆盖件模具数控加工机床的选型及应用[J].金属加工（冷加工），2020（06）：15-19.

[4]任素惠，王金甫.基于计算机辅助软件的模具型腔数控加工探讨[J].科技创新导报，2019，016（005）：102-103.

[5]魏洁，孙丽，戚永福.数控加工技术在机械模具制造中运用探讨[J].汽车博览，2020（003）：122.