数控加工在汽车模具制造中的应用

王飞

摘 要：社会经济的快速发展让人们对技术水平的要求不断提升，尤其是在现代很多产品的零部件的生产环节当中，对于模具制造的要求相对较高。文章主要对数控加工在汽车模具制造中的应用进行探讨，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：数控加工;汽车模具制造;应用分析

引言

数控加工的先进性使得该技术在当前的制造业范围内得到了非常普遍的应用，尤其是在模具加工环节数控机床已经成为了核心加工设备。我国汽车市场发展迅速，且近年来也会继续地保持良好而稳定的发展态势。一来我国经济将保持稳定增长趋势，二来我国财政政策的大力支持对汽车市场也会产生明确的积极作用，数控加工对汽车模具制造起到的促进效果也具有重要的现实研究意义。

1数控加工的概念

数控就是使用各类数控机床，高精度的，可以加工零件（例如，可以直接将一整块铁铣成脸盆）也可以加工模具。既可以加工模具，也可以加工零件。通俗来讲是指通过在计算机上预先编制好模具加工的每一步程序，使得设备可以按照标准化的流程自动的进行汽车模具的机械加工。现今数控机床自动化机械生产技术已经深入到我们生活的方方面面，在社会生产的诸多环节都有数控机床自动机械生产的参与。我国数控机床机械自动化行业发展迅猛，汽车制造行业数控技术以每年极快的速度递增，数控技术编程化流水线汽车配件制造替代人工成为大势所趋，数控技术汽车制造产业成为最具前景的发展方向。

2数控加工在模具制造中的作用

2.1有利于提高模具制造的精准度

在模具制造的过程中，要求生产出来的产品具有非常高的精准度。模具制造行业中对于模具的公差，要求不能超出1/5～1/10的范畴，特别是对于模具结合的位置上，具有更高的精度要求。在实际的生产中，相关人员的CNC加工技术安全意识淡薄，导致了在生产中操作不规范、不专心、敷衍了事的情况的出现，这种观念极易引发安全问题，在生产中临时顶替的现象时有发生，让未掌握数控操作技术与操作经验不足的人员进行生产，造成产品质量下降的情况，对生产带来了极大的负面影响。而数控模具加工技术的应用可以很好的改善这样的情况，从而极大提高模具生产的精度[1]。

2.2零件质量稳定

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。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。

3汽车模具制造中数控加工的应用举措

3.1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;之后对紧紧依据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[2]。

3.2数控加工电火花技术

使用ATC（自动电极交换装置）后，机床开机回到机械原点，将要加工的电极装入电极库之内，然后将基准电极插入主轴夹头，以手动控制的方式完成基准电极中心对工件零点的定位，准确地记忆基准电极的中心偏移量。当使用自动编程软件制作程序之后可以先将使用的电极号输入，确定加工深度和执行检索相关的加工条件，将所有制作好的程序全部保存， 再调出执行程序后即可开始加工过程。数控电火花机床的加工环节当中， 可自动测量加工电极中心偏移量进行自动定位，保障整个自动加工过程的正确执行。不具备ATC电极库的数控电火花操作过程与这一操作过程基本类似，但涉及到中心偏移量测量的有关工作需要手动操作，但仍然可以打破传统的繁琐加工模式[3]。

3.3高速铣削加工技术

利用高速切削技术进行模具的制造和加工时可以有效地降低机动加工时间和加工精度，保持表面质量。大量生产实践工作也表明，通过高速铣削加工技术和计算机辅助设计CAD可以有效地推动汽车模具制造的发展。这里以五轴联动铣削加工为例，在该技术的支持下可以获得良好的曲线型近似表面并保障刀具可以切到工件上的任意坐标点。与传统的三轴联动铣削加工进行对比，五轴联动的主要优势在于可以随时调整刀具轴线的方向， 让刀具轴线和工件表面的夹角与实际切削速度保持平衡。换言之我们可以通过有目的地改变和确定刀具方位的方式来改变原有的切削过程和几何运动参数，然后从刀具磨损、加工过程的稳定性要求方面展开相应的优化工作。但需要注意的是铣削加工本身的数控编程方法比较复杂，对于计算机数控系统的计算能力提出了更高的要求。以机床主轴的工作过程来说，高速切削机床的转速范围为10000-100000m/min，主轴功率在15kW以上，高速主轴通常采取液体静压轴承式结构方法，配合热油气润滑或喷射润滑等技术，主轴冷却采用主轴内部水冷/气冷。为了满足模具高速加工的需要， 还可使用机床驱动系统，保持良好的进给速度和加速度。高速数字控制回路能够实现参数的前馈控制，发挥预处理功能和误差补偿功能[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。此外，数控加工技术使得企业生产进程中的自动化性能得到了全面发展，降低了人工投入的比例，减少了作业人员的高强度劳动，有效提升了生产效益。合理应用数控加工技术推动了模具制造行业的自动化发展，确保了生产过程的连续性，为汽车零部件提供了更安全、稳定、快速的生产，保证零件成形质量，提升汽车使用性能和安全可靠性。

参考文献：

[1]陳坤.模具制造和数控加工技术的探究[J]企业科技与发展，2019，05（10）.

[2]金涛.数控加工技术与质量安全管理监督融合探究[J]现代制造技术与装备，2020.08（15）.

[3]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.

[4]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.