数控加工技术在模具制造中的应用研究

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摘要：在冲压模具和注塑模具技术快速发展的过程中，数控加工技术不仅转变了传统加工工艺模式，而且提升了模具加工的自动化水平与产品制造精度。尤其在凸凹模制造的工作中，数控加工技术在提升模具制造精度等级、生产效率及绿色生产方面，起到了重要的作用。因此，为提升国内模具的产品质量，应该积极采用并推广数控加工技术，制定完善的生产工艺方案，提升模具制造行业水平，为其整体制造业的后续发展夯实技术基础。

关键词：数控加工技术；模具制造；应用措施

在冲压和注塑模具制造的领域中，采用数控加工技术，可以确保模具的加工精确、自动化生产水平，提升模具加工的生产效率。因此，模具加工企业在实际工作中，应该积极使用并推广数控加工技术，树立正确的高品质和高效生产观念意识，筛选最佳的数控加工技术应用措施，从根本上提升模具制造的工作水平。

1数控加工技术特点分析

数控加工技术主要是使用数控车、数控铣或加工中心等数控机床中，开展各类模具零部件加工工作，属于先进的数控设备加工工艺技术，涉及计算机技术、现代化控制与传感控制技术、信息处理与液压气动技术等等，是具有生产柔性且高效的加工技术。近年来，我国现代制造技术快速发展的过程中，市场对凸凹模等零部件的质量与加工精度提出了很高的要求，传统的零部件加工制造方式已经无法满足当前的生产标准。而包括数控车、数控铣、数控磨为主的数控加工技术应用，与三维设计和自动编程技术一起，将加工制造工作和网络信息技术相互整合，使得生产制造模式可以向着高速化、一体化的方向发展，提升模具加工的质量、精度及柔性化制造水平。

2数控加工技术在模具制造中的重要性

2.1有助于提升模具零部件的加工精度。在模具制造工作中，采用数控加工技术，能够全面提升各零件的加工精度，改善当前的模具制造工艺现状，不断提升模具制造过程的有效性与可靠性。和传统的模具制造工艺相比，数控加工技术可以从精密加工到超精密加工，避免或降低加工误差，精度从微米级到亚微米级。尤其在使用物联网等网络信息技术的过程中，可以创建模具零件的数字化加工实时操作系统，准确地根据模具制造的设备和工艺，按照生产实际状况在线调整凸凹模等零件的制造工艺和曲面特征，按照既有材料性能和特点，确保模具零件的高精度制造。2.2有助于提升生产及管理的自动化水平。模具制造工作中采用数控加工技术，能够紧跟机床和智能制造高速发展的趋势，确保模具各方面生产工作的效率和效果。一方面，在生产中能够提升自动化水平，降低工作成本，减少机床操作人员的工作量，可以在激烈竞争的市场环境中提升模具产品的竞争能力，促使模具生产及应用企业内部各方面高效性地工作，增强相关企业的生存能力。另一方面，模具制造企业采用数控加工技术时，还可以通过产品设计和办公自动化技术措施，提升模具设计、制造、销售的柔性化管理水平、精确化水平，加快模具生产的速度，形成自动化运行体系。2.3有助于提升制造工作的网络化、智能化水平。模具制造中采用数控加工技术，可以在CAD/CAM的基础上，通过局域网、因特网使各类数控加工设备面向生产现场和企业内部、企业外部，升级为模具数字制造系统，并实时开展模具的虚拟设计、虚拟制造，还可以通过ERP等先进的企业管理软件实现流程再造和信息化改造。继而可以借助神经网络控制、模糊控制、数字化网络技术开展智能加工，实现模具的在线测量、建模、加工、机器操作四者结合的智能4M数控系统，提升加工效率和加工质量控制的智能化水平，减少生产及工作成本，确保生产效率和经济效益。2.4有助于拓宽模具零件的加工工艺范围模具制造中使用数控加工技术，能够有效增加模具制造工艺的柔性，拓宽相关模具零件的加工工艺范围，从根本上提升模具整体产品的质量和制造水平，不再局限于传统设备的加工种类，可增加模具零件制造的类型和范围，还能改善当前模具制造工人的工作环境。由此可见，数控加工技术可以全面提升模具企业的制造质量和工作水平，具有重要作用和意义，应该予以重视，采用有效措施开展工作。

3数控加工技术在模具制造中的应用措施

模具制造中采用数控加工技术，能够提升制造质量和人员技术水平，改善当前的工作环境现状。因此，在模具制造的领域中，应该按照数控加工技术特点与模具制造生产发展规律，将其合理应用在工作中，提升模具制造水平。具体措施如下。3.1重视零部件图的CAD/CAM分析。模具制造图纸分析属于重点部分，包括零件图和装配图。传统的纸质图纸分析存在弊端，不能观察模具3D的设计效果，不能确保图纸分析的准确性与精确度，难以有效开展数控编程与加工研究工作。例如，在凸凹模制造间隙的设计及生产保证方面，其图纸分析最主要的就是间隙值，而利用CAD/CAM技术及虚拟仿真加工可提高设计和加工效率。当传统的工作中图纸分析不能确保模具加工数据参数和图纸设计数据参数之间的紧密结合时，就要采用CAD/CAM与数控设备相结合的数控加工技术，使用专业数控编程软件、数控程序代码的形式实现数控设备的操控，保证模具制造的图纸分析科学性与合理性。3.2创建合适的工件坐标系。模具制造中，坐标系属于非常重要的部分，包括设备（机床）坐标系、工件坐标系。只有确保设计和制造使用的工件坐标系吻合的精确度与合理性，才能通过“对刀”等方式保证模具制造过程中它们与设备（机床）坐标系有效关联。在模具零部件设计期间，首先，考虑根据零件特征和数控加工设备工艺特点建立工件坐标系，将其当作基础工作之一，为后续的三维建模及数控加工提供帮助。例如，瓶类注塑模具凹模的设计制造工作中，应反复性检查其曲面模型，结合数控铣床或加工中心的坐标系开展坐标数据对比，在其曲面模型合适的位置建立工件坐标系，为数控虚拟仿真做准备，继而提升此凹模实际制造精度。在使用数控加工技术构建精确的坐标系后，提升连续加工的精确度和准确度，改善模具制造工作的现状，彰显出数控加工技术的优势和积极作用。3.3遵循工艺过程思维的科学应用原则。模具制造中采用数控加工技术，应该遵循工艺过程思维的科学应用原则。借助先进数控加工技术及其工艺过程思维方式，提升模具设计、制造的高效性与精确度。相关企业的模具设计与制造人员在开展工艺路线设计、工序设计、数控设备选择、夹具及刀具选择工作中应该遵循“因地制宜、因厂制宜”的工作原则，按照粗加工、半精加工、精加工的划分原则，结合模具精细化加工的要求，有效开展各方面的模具设计、加工制造工作。尤其是特定的模具复杂件，要先划分好热处理工序和机加工工序，提高工艺处理及数控加工的工作水平。同时，在模具数控加工过程中，注重和提高安全生产意识，严格按照数控设备的具体操作程序与工作要求，强化模具制造过程的7S管理效果，最大程度上预防出现误差问题，彰显数控加工技术在模具制造工作中的优势和作用。3.4遵循绿色制造原则。模具制造中采用数控加工技术，必须把环保和节能放在重要位置，即实现数控切削加工工艺的绿色化。此外，对于部分模具产品对精度要求很高时，在采用数控加工技术的过程中，也应适度遵循绿色制造原则。利用数控设备对模具零件加工，绿色制造首先体现在少用或不用切削液上。这样，不仅可以减少切削液污染环境和危害工人健康，还降低了资源和能源的消耗。其次，如果条件合适，就可以对面向多种加工方法与工件组合的加工中心使用极微量润滑（MQL）的准干切削，将极微量的切削油与压缩空气的混合物通过特定装置喷向切削区。最后，对于一些数控加工设备使用干切削，或者利用干式静电冷却技术的特殊气体代替切削液切削。

4结语

模具制造中采用数控加工技术，不仅能够提升零部件制造的自动化水平、智能化水平、绿色制造水平，使企业能保持一定的竞争优势。因此，在模具制造行业中，应该重视使用和推广数控加工技术，编制完善的模具数控加工文件，降低成本，提升模具制造企业及下游应用企业的经济效益。

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作者:欧金刚 单位:山东理工职业学院机电工程学院