数控加工在模具制造的运用

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摘要：近些年来，数控加工技术以其独特的优势被广泛应用于模具制造当中，不仅提高了模具制造的精度，而且还提高了模具制造的生产效率，有效打破了传统设备及工艺在产品质量、生产效率等方面的局限性，促进了模具制造行业的快速发展。本文概述了数控加工技术的概念及特征，分析了数控加工在模具制造中的作用，并就其在模具制造中的应用展开了讨论，为实际生产提供若干理论指导。

关键词：数控加工；模具制造；应用

伴随社会经济的进步，模具制造行业产品的更新速度越来越快、数量不断增多，同时，对于产品形状及精度的要求也不断提高。传统制造设备及工艺已无法满足当前模具制造行业的发展，而数控加工技术因为可解决各类结构复杂、精度要求高、小批量多变型的零件加工问题而得到广泛应用，将其应用于模具制造的生产过程中，不仅有利于保证模具的精度，而且还可实现对模具的高效设计与加工，在模具制造当中发挥着非常重要的作用。

1数控加工概述

1.1数控加工的概念。数控加工技术是一种利用数字化信息实现机械设备的自动化控制的技术。其可实现机械设备的自动化控制，并广泛应用于其他方面。伴随社会的发展，人们生活水平的提高，人们对于产品的需求量不断增大，对于产品的质量要求不断提高，为突破产品生产周期长、速度慢的局限，各企业迫切需求运用新技术来实现产品的制造，由此，数控加工技术应运而生。数控加工技术包括数控编程技术和数控机床加工工艺技术，两种技术相互联系，且各自发挥着其应有的作用。数据编程技术主要用于加工零件，以最大化地发挥数控机床的功能，而数控机床是数控加工的基础设备，直接影响了整个加工的精度和效率，二者相互配合，可充分发挥数控加工技术的作用。伴随数控加工技术的不断推广应用，其优势逐步显现，并被引入模具制造行业当中。1.2数控加工的特征。数控加工技术的特征主要体现在以下5方面：第一，产品性能质量高。数控加工技术所使用的操作系统为数字一体化操作系统，可有效控制误差，保证其处与允许范围内，进而保证所加工产品的精度和质量。第二，可加工相对复杂的零件。数控机床驱动装置包括主轴电机、进给单元、进给电机和主轴驱动，此4部分可实现多坐标联动，从而完成各种复杂模具的加工和生产，极适用于加工一些相对复杂的零件。第三，生产效率高。产品质量、产品生产周期及产品生产成本直接影响了产品的市场竞争力，也影响了企业的经济效益。对于现代化模具制造企业而言，提高产品质量、缩短生产周期和降低产品成本是其实现长期、可持续发展的根本。数控加工技术采取的是数字一体化操作系统，其加工速度快，大大缩短了模具制造的时间，使产品周期更短，有利于提高生产效率；所加工产品的精度高，有利于提高产品质量，从而提高产品竞争力，进而提高企业经济效益。第四，自动化程度高。数控加工技术所采取的是数字化操作系统，其具有强连续性和高自动化。相比于传统加工技术，数控加工技术的使用不仅可减少操作人员的工作量、降低其劳动强度，而且还可实现模具制造的连续性，将误差控制在允许范围内，保证加工产品的质量，同时提高其加工效率。另外，利用这种自动化的操作技术，生产线上可实现流水式操作，各操作人员只需依照要求实施操作即可，出现人为错误的概率极小。为此，数控技术在模具制造当中得到广泛应用，并为企业带来了良好的经济效益。第五，对操作人员的技术要求较高。数控加工技术本身所使用的是数字化操作系统，其信息化程度较高，因此，对于相关操作人员的技术要求也较高。一般数控加工技术操作人员不仅应具备基本的计算机操作技能和专业的数字化操作技能，而且还需精通各类数控加工技术的控制语言，以便在实施操作时下达正确指令，同时，还需具备一定编写代码的能力，以有效控制数控机床。

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度。对于模具制造而言，精度的控制是关键。传统模具制造的工艺相对复杂，包括铣、磨、车等，加工主要依靠技术人手动操作完成，加工技术很难得到保障，且生产效率较低。而伴随数控加工技术的广泛推广，其被引入模具制造行业，数控加工技术的应用可有效保障模具制造的精度，同时提高模具制造的生产效率。数控加工技术拥有专业的数控铣床、数控成型机床等，不仅可满足模具加工的各类需求，如空间、曲面等，而且还使得加工材料的选择有了更广泛的范围。此外，针对一些加工难度较大、形态复杂的材料，以及稀有的金属材料等，利用数控加工技术可对其加工精度进行预先设计，以实现产品加工的高精度。2.2有利于提高模具制造的生产效率。伴随社会及经济的快速发展，市场竞争越来越激烈。对于模具制造行业而言，产品的竞争力受产品质量、生产周期及生产成本等方面的影响，提高产品质量、缩短生产周期、降低生产成本是提高产品市场竞争力的根本手段，也是企业获得更好经济效益的重要方式。为此，在对新模具产品进行研发时，首先要考虑到产品的生产周期及生产效率，以帮助模具制造企业在激烈的市场竞争当中取得优势地位。数控加工技术以其高速切削工艺所生产出来的模具产品不仅质量好，而且精度高、稳定性强。据相关研究表明，相比于传统的铣削工艺，数控加工技术的加工速度是其10倍，同时利用数控加工技术所制造的模具，包括大型模具，其误差可控制在0.01mm以内，不仅提高了模具加工的精度，而且也提高了其加工效率。此外，数控加工技术还可应用于加工某些质地坚硬的材料，有利于拓宽模具加工的选材范围，进而拓展企业生产线，为企业创造良好经济效益。2.3有利于推动模具制造的智能化发展。当前，我国已进入信息化时代，不管是人们的生产或是生活当中，无不透露着信息技术的身影，模具制造也不例外，信息技术的应用极大地推动了模具制造行业的智能化发展。国内模具制造业现已广泛使用虚拟设计及敏捷制造工艺。在进行模具制造的过程当中，利用信息技术不仅可促进模具制造所使用设备的智能化改造，而且企业还可利用信息技术收集整理模具制造的相关信息，为制造系统的更新和改善提供有效数据依据，从而尽量满足当下市场对于复杂工艺的技术需求。如对于某些空间曲面，利用传统工艺无法实现其加工，但是利用数控加工技术即可实现，并可依据市场需求实现其智能化加工。数控加工技术还可实现管理的网络化，以打破时间及空间限制，通过远程控制实现异地调控。此外，伴随科学技术的发展，利用数控加工技术还可实现各类模具制造信息的共享，以推动模具制造不断向前进步。

3数控加工在模具制造中的应用

3.1实施模具分类，选择恰当的数控机床。在对模具进行加工前，需先对模具进行分类，并依据模具的种类选择恰当的数控机床。数控加工机床的种类非常多，用于模具制造的数控加工机床也很多，数控加工机床的类型不同，其所生产出来的模具产品也不同，为能获得最佳效果，就应先进行合理分类，然后再结合模具产品选择适当的机床进行加工。当前使用相对频繁的数控加工机床有铣加工、电火花切割、车削、磨削加工等，不同的模具只有选择恰当的机床才能加工形成所需的模型，以实现提高生产效率、节约生产成本的目标。如数控车削加工主要应用于加工旋转模具，但数控车同时还可应用于车平面及车锥面等。为此，必须先对模具进行分类，然后再选择恰当的数控机床，才能使生产企业获得最大利益。3.2注重技术发展，改进数控技术。当前市场竞争愈发激烈，数控加工技术也应适应当前的市场发展形势，依据模具发展需求进一步投入研发，以选择具有强竞争力的新材料，将这些材料应用于模具制造当中，以提高模具制造质量及生产效率。同时，数控加工技术本身也需进一步改进。伴随市场的发展，市场所需的模具类型越来越多，以往的数控加工技术虽也能生产多种类型模具，但针对现下很多复杂、难度较高的模具，其就难以制造，为此，需不断改进所使用的数控加工技术，使得那些复杂、难度高的模具制造成为可能。如曲面模具，有时市场需求的可能是存在细微复杂的形态或是对模具材料有特殊要求的模具，对此，可利用数控电火花线切割及数控铣加工进行配合，以顺利完成模具的加工。3.3优化加工程序，提高生产效率。数控编程是数控加工技术的重要内容，良好的数控编程可实现数控加工技术的改进，从而进一步提高模具制造的精度及效率，而这就需要编程设计人员具备丰富的专业理论知识及编程经验，在进行编程时，需充分考虑加工质量、时间、程序等因素，依指令并行执行原则，尽量缩短非切削时间，以实现同一时间的共同并发。如在启动主轴时，需快速进行移动和定位，发生动作干涉行为，以完成指令执行，从而减少加工时间，提高生产效率。

4结语

总之，数控加工技术是当前模具制造生产当中所使用的重要先进加工技术，相比于传统加工技术，数控加工技术具有所加工产品的精度高、多样化、效率高等优势，不但保证了模具制造的质量，而且也提高了其生产效率，有利于提高模具制造企业的经济效益，促进模制造行业的快速发展。相信伴随科学技术的向前发展，数控加工技术水平也会得到不断提升，其在模具制造行业当中将发挥着越来越重要的作用，为机械制造企业创造良好的经济效益。

参考文献:

[1]尚笑非.浅论数控加工技术在模具制造中的应用[J].科技经济导刊,2016,(11):36.

[2]陈震.浅析数控加工技术在模具制造中的应用[J].科技展望,2015,25(20):168.

作者:司媛媛 单位:河南工学院