刍议数控加工技术在模具制造中的应用

吴崇睿，张 尉

（成都工贸职业技术学院，四川 成都 611743）

随着社会经济和科技水平的快速发展， 全球范围内的工业化水平得到了迅速提升，推动着制造业朝信息化的方向发展。推广应用数控加工技术，已成为制造业未来的发展趋势。数控加工技术的广泛应用，是制造业发展实现信息化的重要标志。由于推广应用数控加工技术能有效提升生产效率和产品质量，因此将数控加工技术广泛应用于模具制造过程中，对推动模具制造业发展具有显著的现实意义。目前，虽然在机械制造过程中，先进加工技术的应用越来越普遍，生产效率和产品质量也得到了显著提升，但是，这并不影响模具在机械制造业中发挥重要作用。进一步加大数控加工技术在模具制造中的推广应用力度，切实提升模具加工的智能化、现代化水平，将直接推动机械制造业快速健康发展。

1 数控加工技术在模具制造中的应用价值

1.1 有利于降低生产难度

由于模具的结构往往比较复杂，因此在制造模具的实际过程中，经常会遇到一些采用传统工艺无法加工或很难加工的结构，如复杂的曲面。在对产品精度的要求越来越高的背景下，采用传统工艺制造模具，往往会产生难以避免的人工误差，并且处理此类问题比较棘手[1]。切实提高工艺水平，广泛应用数控加工技术，能有效解决上述问题。将数控加工技术应用于模具制造过程中，由于通过提高模具加工的智能化程度，使一些复杂曲面的加工变得更加可行，使一些复杂的工序变得更加简单，且能明显降低因人为操作产生的误差，因此大大降低了生产难度。

1.2 有利于提升产品质量和生产效率

应用数控加工技术的特点是实现了高度自动化。在模具制造的过程中，与采用传统的加工工艺相比，应用数控加工技术，可有效提升生产效率和产品质量。一方面，应用数控加工技术，可通过实现模具制造的精细化、智能化，有效提高加工精度，降低因人为操作产生的误差，使模具产品更加精细，有利于提高产品质量；另一方面，应用数控加工技术，可通过实现模具制造的自动化、智慧化，有效缩短产品加工的时间，有利于提升生产效率。

1.3 有利于减少劳动力成本

在模具制造的过程中，应用数控加工技术，可通过提高模具制造的自动化程度，有效减少在实际生产中人工操作的工作量，节约大量的人力资源，实现人力资源的合理整合与优化，有利于降低劳动力成本。

2 在模具制造中应用数控加工技术的建议

2.1 生产加工阶段

在模具生产加工阶段，应重视数控加工技术应用的全流程化。要充分发挥数控加工技术本身的优势，在模具生产加工过程中，将数控加工技术应用于各操作环节。要全面分析，结合模具生产的具体需求，遵循与时俱进的原则，科学、合理地推广应用数控加工技术；以粗加工以及细加工相结合的方式改进、优化加工工艺，简化各工序之间的衔接程序；加工切屑量较大的特殊模具时，应注意切削环节中碎屑的合理处理；准确控制加工过程中使用的工艺槽以及工件弯头的制造与装配精度，确保整体提高加工制造水平；在生产加工过程中应用数控加工技术，要重视刀轨固定、模具原型固定等问题；可以采用刀具投影检测等方式，实施不同点位的精细化加工；通过数控编程，科学、合理地完善各环节的加工工艺，提高精度，减小误差，保证模具加工质量。

2.2 工艺设计阶段

在模具制造之前，技术人员需要对设计图的内容进行全面分析，确保操作人员在模具制造过程中能够有效掌握设计图中的相关技术要求，如：在生产弯头零部件的过程中，技术人员需要首先分析设计图，明确零件的尺寸、加工位置及相关技术要求，才能制定工艺流程、实施数控编程和数控加工。如果没有将设计图的内容分析透就安排生产，则无法精确地按照设计图的尺寸和精度开展数控编程和模具加工等后续工作，将导致产品达不到设计要求。在模具设计阶段，就应充分考虑应用数控加工技术实施加工的可行性。在模具制造工艺设计阶段实际应用数控加工技术的过程中，相关工作人员应重视对设计图的分析和研究，要严格按照设计要求，科学、合理地编制工艺流程、明确操作规范、实施数控编程，以保证数控加工的技术优势得到有效发挥。在模具制造中应用数控加工技术，确保语言编程设置合理可从根本上提高金属模具的制造质量[1]。

2.3 构建模具制造坐标系

构建模具制造坐标系，是模具制造的重要内容之一。只有确保该坐标系的精确度，才能保证应用数控加工技术制造模具的准确性。在加工前，要依据实际情况对坐标系进行合理设置，并以此为基础，为后续建模工作提供支持。在建模过程中，需要遵循相应的控制原则，利用更加有效、合理的方式保证建模的准确性。除此之外，还需要采取相应的措施检验和复检模型的准确性。通过对比实际数据信息，及时发现建模中存在的问题，并采取针对性的措施纠正处理这些问题，以提高建模的准确性。以精准坐标系为基础，结合实际情况开展加工制造工作，使数控加工技术在模具制造中得到有效应用。

3 在模具制造中应用数控加工技术的要点分析

3.1 实体建模要点分析

将数控加工技术应用于模具制造中，需要机械模具制造设置编码程序。在编程的过程中，需要进行仿真验证。实体建模十分重要，是仿真验证的首个步骤。在实体建模的过程中，编程人员可以选择采用不同的编程方法，例如边界法、构造法等。在具体应用过程中，边界法的优势显著，如数据占比空间小、速度较快等；采用边界法的缺点是没有必要的完整性描述。采用构造法，优点是光栅处理时间较短，缺点是对边界的描述不够充分。采用空间分隔的方式，比较有效，适用于常见的八叉树表示形式，针对复杂的机械模具建模，有效性凸显[2]。在实体建模阶段，模拟运算需要使用较多的数据，并且耗费的时间较长，内存占比较大。如果设备存在内存资源不足的问题，则会造成验证速度慢，影响生产进度。如果过度简化数据，则会对仿真模拟的精准度造成影响。在实际操作过程中，应遵循具体问题具体分析的原则，平衡考虑精度和效率。

3.2 特征处理要点分析

在数控加工技术应用过程中，需要注意圆角特征处理、倒角特征处理以及孔特征处理等问题。特征处理，分为识别和简化两个步骤。针对不同特征处理的简化工作，制定整体计划。通过分布处理的方式，结合模具制造的实际情况进行特征处理，确保合理性。①在圆角处理过程中，需要遵循条件匹配原则，在二边流形体维度中对特征进行提取。在实际操作过程中，需要对圆角边界角度进行分类。可以将其划分为类柱圆角和普通圆柱。界定不同圆角的特征需将模具的曲率等作为有效指标。②可以选择长度和广度为倒角处理过程中的特征指标，处理时可以将其替换为锥面以及平面。需要注意的是实践活动中产生的倒角特征会呈现带状几何结构。③提取孔处理的特征时，通常将孔的内环作为指标，如入口位置的直径参数等。孔处理时，需要判断方向性，同时应注意支持面的延伸特征，并对其进行有效区分和识别[2]。

4 总结

在模具制造中应用数控加工技术，可有效提升模具制造水平，改善模具制造的生产工艺条件。相关企业和从业人员，应注重先进数控加工技术的推广和应用，不断总结、积累经验，构建并完善数控加工技术的应用模式，提升模具制造的质量和精确度，充分发挥数控加工技术的作用和优势，推动模具制造加工生产技术的进一步发展，促进模具制造业整体的技术进步与转型升级。