数控加工技术在机械模具加工制造中的应用

数控加工技术在机械模具加工制造中的应用

钱伟,陈爱芬

江苏理研科技股份有限公司 江苏省盐城市 224100

摘要：随着计算机科学和数字控制技术的发展，我国模具加工已进入数控时代。目前，大多数精密模具制造都是基于数控加工。一方面，基于数控加工的模具制造可以显著提高产品的生产和加工精度；另一方面，基于数控加工的模具制造效率更高。由于产品生产多样化的需要，工厂每天都需要调整大量的制造模具。对模具的类型转换和产品的生产效率有严格的要求。使用传统的手动或半自动模具加工方法，会由于生产效率过低而错失很多市场机遇。本文通过具体分析机械模具加工制造的特点，进一步明确了数控加工技术在机械模具加工制造中的应用。

关键词：数控加工技术；机械模具；加工制造；技术应用

中图分类号：TG659文献标识码：A

引言

信息技术和网络技术的广泛应用和创新研发极大地帮助了中国现代机械加工生产和数控技术的发展。在发展过程中，数控加工技术是传统加工与现代智能技术和网络技术相结合的一种形式。机械模具加工制造系统在应用过程中具有较高的精度和效率，能够最大限度地满足中国现代市场的需求。数控加工技术与机械模具加工制造系统的集成可以从根本上加强中国现代机械加工行业相关人员的发展，需要了解数控加工具体概念，并需要对进行更加深入的特点研究，借此使我国机械化加工行业整体发展得到有效促进，使我国现代化经济建设更为迅速。

1数控加工技术

1.1 内涵

数控加工技术是借助计算机程序对机床加工的零件进行有效控制，突出加工和生产过程中的智能化和自动化特点。该技术由硬件和软件两部分组成。在这个过程中，软件借助互联网技术完成了计算机系统的编码。在生产过程中，在前期准备阶段，要以实际需求为前提，逐步开展计算机程序编码工作。在实际设备加工过程中，相关人员应认真掌握工件的实际尺寸和特点，从而能够有效地利用计算机程序完成自动加工。硬件部分主要与数控机床等相应配套设施相结合。在使用数控加工技术的过程中，核心部件是数控机床。与传统机床相比，有些工作需要人工完成。数控机床的应用阶段，可输入相应程序参数后自动开展工作，过程中仅仅需要将机械模具参数录入到计算机系统中，以此借助传感设备完成加工生产工作，此种方式可有效节约资源，可有效提升数字化应用水平。

1.2 特点

（1）生产效率高。数控技术在机械加工中的应用进一步推动了机械加工的现代化。在生产中，用计算机数字控制取代手动控制大大缩短了生产时间，同时大大增加了生产的零件数量。由于数控精度高，损坏零件的数量非常少，减少了不良产品的产生和生产浪费。数控技术在机械加工中的应用可以准确调度，使生产任务能够在设定的时限内准确完成，避免了人工控制造成的工期延误，整体上大大提高了生产效率。（2）标准模块化。在传统的机械加工中，每个员工只能操作一个零件，在换刀过程中经常会出现错误，使得许多零件在加工后无法达到使用标准。数控加工投入生产后，可有效避免误差，使每件产品都能满足设计要求。数控加工操作也非常方便。在加工产品之前，将预设的标准数据输入数控机床，在计算机中绘制模型图，最后让计算机控制自动加工。最终产品几乎没有错误，尺寸和性能与标准数据一致。（3）产品精度优越。随着数控技术在机械加工中的应用，计算机可以大大提高零件制造的精度，各种工序可以在计算机中完成统一的调节，以保证产品的精确制作。所以计算机数控技术执行的机械加工，其产品精度的优越性要远远高于传统的手工机械加工。

2 机械模具加工制造的特点

在机械模具加工和制造过程中，有必要定义模具加工产品的特征和结构特征，并在此基础上选择适合模具的母材。例如，加工产品是铁工件或塑料工件，它们在模具材料、工艺和加工方法上有本质的差异。只有在确定产品属性的前提下设计模具，才能达到预期效果。（1）机械模具加工误差的给定控制范围不应太小。机械模具对精度有严格的要求，只有提高模具精度，才能保证工件的精度和加工一致性。在最大限度地控制模具误差的基础上，操作员可以确保加工产品的误差在可接受的范围内。为了严格控制加工误差，需要从两个方面入手并加以控制：一是确保数控加工中心处于良好的工作状态。无论是硬件系统还是软件程序，都必须进行无缝调试和匹配，相关参数值在合理范围内；其次，每道工序的操作人员应选择经验丰富的技术人员来提高数控加工中心的控制能力，以避免因一道工序中的严重错误导致模具损坏而造成的不可弥补的经济损失。（2）在机械模具的设计和加工中，还应考虑后续的可扩展性。通常情况下机械模具的单位成本投入较大，尽管在销售部门签订合同时已经将模具费用摊入产品中，但对于模具加工企业或产品生产企业而言，模具投入仍旧是一项重大费用支出，不得不考虑老旧模具的改造和二次利用问题。

3 数控加工技术在机械模具加工制造中的应用

3.1 模具设计

机械模具设计需要铣削、车削和研磨的过程。随着信息技术的进一步发展，数控加工技术可以精确地制造各种所需的模具。数控加工技术的应用不仅可以满足机械模具零件的定位，而且可以扩大加工设备的选择范围。借助数控加工技术，加工稀有金属材料时，通过先进的设计，实现高精度的工艺，其质量得到广泛认可。

3.2 数控编程

数控加工技术在机械模具制造中的应用与科学的编码程序密切相关。机械模具制造的灵活特性将增加编程工作量。机械模具程序的科学性也会对模具的使用效果产生一定的影响。同时，传统模具的G代码不能满足数控加工技术中复杂的刀具操作路线。相反，可以有效替代的是计算机辅助制造（CAM）编程软件，广泛应用于机械模具制造。CAM可以对传统编程软件进行复杂的人机交互，帮助人工提取模具制造过程中的不利因素，从而提高模具制造效率。当模具工艺在设计完成之后，通过软件的生成，选择工具和制作过程，以此来降低人工编码失误的可能性。

3.3 铣削加工机床

数控加工技术在铣床中的应用，为了使切削技术充分发挥自身优势，取得良好的切削效果，应与微电子技术、新材料技术等更先进的技术有机结合，不难发现机床是复杂的并且对加工技术有很高的要求。因此，要求操作员全面控制整个操作模式和操作技术，并根据实际情况适当提高机床设备标准。同时，通过驱动器实现对切割速度的全面控制。此外，在机床加工过程中，操作人员要做好刀柄、主轴刚性条件的控制，确保后续切削加工顺利进行。

3.4 零件检测

在机械模具的加工和制造过程中，工作效率和质量是首要考虑因素。在此基础上，还需要确保零件检测的准确性。如果员工在零件检测过程中加入数控技术，可以保证工作的准确性和可靠性。首先，数控技术可以完全取代人工的检测工作。在人工检查过程中不可避免地会出现一些错误，但机器不会。同时，机械也具有极高的效率，可以应付高强度的工作。其次，从这些部分检测到的数据可以提供给相关人员参考和优化方案。数控加工技术凭借自身的高精准度、高环境适应能力、高自动化程度被广泛应用于各种各样的工厂工件加工之中，不断推动着相关加工事业的进一步发展。

结束语

综上所述，将数控加工技术应用于机械模具加工制造领域，可以解决工艺复杂、制造量少的问题。数控加工技术不仅提高了加工质量和效率，还节省了大量人力资本。

参考文献：

[1] 张军.机械模具数控加工制造技术及应用探索研究[J].内燃机与配件,2021(15):83-84.

[2] 宋慧.数控加工技术在机械模具制造中的应用分析[J].内燃机与配件,2021(14):81-82.DOI:10.19475/j.cnki.issn1674-957x.2021.14.035.