機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)

沈宇辰

（江蘇省淮陰商業(yè)學(xué)校，淮安 223003）

機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)

沈宇辰

（江蘇省淮陰商業(yè)學(xué)校，淮安 223003）

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械模具實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展。借助數(shù)控加工制造技術(shù)，機(jī)械模具在整個加工環(huán)節(jié)發(fā)生了很大變化。同時，人們對機(jī)械模具的加工提出了更高要求，加工的零部件結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜且型面復(fù)雜，材料的硬度要求較高。在進(jìn)行模具制造的過程中，機(jī)械模具的數(shù)據(jù)加工技術(shù)發(fā)揮著重要作用。本文分析機(jī)械模具數(shù)控加工中的具體要求，剖析模具制造中機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)的應(yīng)用和前景。

機(jī)械模具 數(shù)控加工 制造技術(shù)

在各類工藝設(shè)備制造過程中，模具是基礎(chǔ)，可以促進(jìn)一個國家工業(yè)的發(fā)展，各行各業(yè)也都需要借助模具制造。模具所使用的材料硬度較大，精度較高，結(jié)構(gòu)和型面復(fù)雜，在制作過程中，需要提高制造效率。所以，模具的制造周期非常短，對相關(guān)的技術(shù)要求很高。在傳統(tǒng)的模具制造和加工中，由于受機(jī)械設(shè)備的限制，模具加工效率低下，且精度不能保障，工藝水平較低，對很多產(chǎn)品的質(zhì)量造成了不良影響。針對上述問題，要不斷完善數(shù)控加工制造技術(shù)，以提高模具加工的精確度和效率，才能不斷提升生產(chǎn)效率。

1 機(jī)械模具數(shù)控加工的基本要求

1.1 明確產(chǎn)品的基本特征

模具的制造一般是單件生產(chǎn)的方式，每一件模具都有自身特征，在具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，常常在開模中出現(xiàn)重復(fù)情況。所以，在運(yùn)用數(shù)控編程和機(jī)床控制過程中，對這兩項(xiàng)技術(shù)提出了更高要求。如果模具具有很復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，那么應(yīng)該借助其他輔助軟件進(jìn)行加工，才能完善整體的加工效果。

1.2 全面了解模具制造開發(fā)的各種不確定因素

進(jìn)行模具設(shè)計(jì)過程中，最主要是產(chǎn)品開發(fā)。設(shè)計(jì)中不能直接呈現(xiàn)最終產(chǎn)品，所以進(jìn)行模具開發(fā)時，開發(fā)的時間具有不確定性，且開發(fā)的數(shù)量也具有隨機(jī)性特征。因此，模具設(shè)計(jì)人員在平時的工作中應(yīng)該不斷完善自身的隨機(jī)應(yīng)變能力，在工作中靈活處理這些不確定性因素，從而應(yīng)對隨機(jī)性問題，在設(shè)計(jì)過程中積累豐富的經(jīng)驗(yàn)。

1.3 盡可能減少誤差

在機(jī)械模具數(shù)控加工過程中，精確度非常關(guān)鍵。所以，模具加工中應(yīng)該采取措施降低誤差的產(chǎn)生率。模具加工人員進(jìn)行加工的過程中，要不斷完善自己的加工方式，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的操作行為，防止各類誤差的產(chǎn)生。如果在模具加工過程中不能很好地進(jìn)行誤差控制，產(chǎn)品的質(zhì)量就會存在問題。

1.4 嚴(yán)格規(guī)范機(jī)械加工

一般情況下，模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。所以，進(jìn)行機(jī)械加工過程中，常常出現(xiàn)不徹底的問題。在機(jī)械加工中，常常借助輔助性軟件，通過模擬加工過程，再進(jìn)行模具加工。在一些特殊的模具加工中，要借助電火花進(jìn)行。這項(xiàng)加工技術(shù)的流程并不復(fù)雜，且可以高效完成加工的所有過程。加工過程中，不需要大量借助機(jī)床，且可以保障模具的質(zhì)量。

2 國內(nèi)模具制造技術(shù)的回顧和發(fā)展

我國的模具生產(chǎn)開始于20世紀(jì)初，一直到現(xiàn)在，模具制造實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展。在較短的時間內(nèi)，我國已經(jīng)自主研發(fā)了很多數(shù)控機(jī)床。我國在加入世界貿(mào)易組織后，對外貿(mào)易發(fā)展非常迅速。國外很多先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)引入我國，我國也開始購買國外先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，這在一定程度上促進(jìn)了我國數(shù)控加工設(shè)備的發(fā)展。各類完善的數(shù)據(jù)機(jī)床在模具生產(chǎn)中廣泛運(yùn)用，使模具制造獲得了技術(shù)支持，其發(fā)展進(jìn)入了一個新的領(lǐng)域。借助CAD和CAM設(shè)計(jì)，完善了模具的仿真加工。在仿真過程中，可以發(fā)現(xiàn)模具在設(shè)計(jì)中存在的不足，從而可以改進(jìn)方案，節(jié)省大量的生產(chǎn)時間。但是，目前我國的數(shù)控加工技術(shù)與發(fā)達(dá)國家還存在一定差距，很多大型的模具制造水平還存在局限性，不能達(dá)到發(fā)達(dá)國家的水平。

3 模具制造中機(jī)械模具加工制造技術(shù)的實(shí)際分析

在進(jìn)行模具制造過程中，大量采用機(jī)械加工技術(shù)。因此，模具生產(chǎn)中，機(jī)械加工技術(shù)也在不斷完善。數(shù)據(jù)加工技術(shù)符合現(xiàn)代化機(jī)械加工的形式，可以在模具制造中處理一些特殊情況，特別是結(jié)合了數(shù)控機(jī)床的使用，對模具的精度進(jìn)行了改善。數(shù)據(jù)機(jī)床加工技術(shù)在模具生產(chǎn)中，不僅完善了產(chǎn)品制造的精度，而且大幅提升了模具的生產(chǎn)效率，減少了材料浪費(fèi)，節(jié)省了模具生產(chǎn)的成本。如今，我國在模具生產(chǎn)過程中已經(jīng)開始大量使用數(shù)據(jù)加工技術(shù)，所以在以往鉗工加工的基礎(chǔ)上，可以獲得較好的效果。在模具制造過程中，借助數(shù)控加工方式，使模具加工事業(yè)獲得了長足發(fā)展。現(xiàn)在，很多模具制造企業(yè)都廣泛采用數(shù)控加工技術(shù)，完善了模具加工的相關(guān)流程。

3.1 數(shù)控車削加工技術(shù)

在模具加工過程中，數(shù)控車削技術(shù)在加工整個流程中得到了廣泛運(yùn)用。在一般生產(chǎn)中，數(shù)據(jù)車削加工技術(shù)可以制造各類零部件，也可以完成模具加工，如進(jìn)行沖壓件和注塑模具的加工。但是，在加工過程中，容易受到平面的局限，所以數(shù)據(jù)車床常用于零部件的加工中。

3.2 數(shù)控銑削加工技術(shù)

在機(jī)械模具加工過程中，常常運(yùn)用數(shù)控銑削加工技術(shù)。很多模具的外部結(jié)構(gòu)并不是平面結(jié)構(gòu)，而且還有曲面或者凹凸型。所以，數(shù)控銑削加工技術(shù)得到了較為廣泛的運(yùn)用。這項(xiàng)技術(shù)在采用過程中，常常對曲面的模具進(jìn)行加工，且很多模具的輪廓并不清晰，甚至外形比較復(fù)雜。所以，銑削的方式非常適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模具生產(chǎn)。在電火花形成加工的過程中，可以充分采用壓鑄模和注塑模的加工。如今，數(shù)據(jù)加工技術(shù)發(fā)展非?？欤＞咧圃熘幸步?jīng)常采用大型的銑削加工技術(shù)。

3.3 數(shù)據(jù)電火花加工技術(shù)

通常情況下，加工中常常要采用快速成形技術(shù)。所以，數(shù)據(jù)電火花技術(shù)得到了廣泛運(yùn)用。這種加工技術(shù)需要較高的精度要求，而且編程比較復(fù)雜。但是，與特殊材料的模具和復(fù)雜形狀的模具相比，數(shù)據(jù)電火花技術(shù)對形狀要求較低。在不同的直壁模具加工過程中，一般使用線切割技術(shù)較多。在注塑模具和沖壓模具的設(shè)計(jì)制作中，也都需要采用電極。

4 機(jī)械模具數(shù)據(jù)加工技術(shù)的發(fā)展方向

4.1 精準(zhǔn)度高

在數(shù)控加工過程中，精準(zhǔn)度是一個重要的衡量因素。在整個加工的流程中，要對數(shù)據(jù)加工的幾何精度進(jìn)行有效分析，從而提高加工精度，防止各類誤差的產(chǎn)生，且應(yīng)該運(yùn)用閉環(huán)補(bǔ)償技術(shù)，在一定程度上提高機(jī)械模具數(shù)據(jù)加工的精度。

4.2 具有良好的柔性

通過分析不同數(shù)控加工技術(shù)，柔性化的加工方式成為必然。模具加工過程中，加工對象發(fā)生變化后，整個技術(shù)流程也應(yīng)該發(fā)生變化，而數(shù)控機(jī)床也應(yīng)該可以適應(yīng)加工對象發(fā)生的變化。

在數(shù)據(jù)系統(tǒng)和整個機(jī)床系統(tǒng)中，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不同的零部件的加工。在數(shù)控加工過程中，應(yīng)該借助開放式系統(tǒng)。所以，數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)良好的兼容性，并且具有通用性特征。用戶可以存儲數(shù)據(jù)，可以在不同環(huán)境下更好的體驗(yàn)，還能調(diào)整整個系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)更加符合加工環(huán)境。如今，我國適應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)比較死板，不能進(jìn)行柔性化設(shè)計(jì)，不能融合各項(xiàng)技術(shù)使用，在模具加工中還不夠靈活。

4.3 完善數(shù)據(jù)加工的高效化

在進(jìn)行數(shù)控加工過程中，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)高效的切削方式，以防止機(jī)床在切削過程中發(fā)生劇烈振動，且可以完善排屑效果，防止各類部件加工中出現(xiàn)變形，使模具表面加工的精度更高。數(shù)據(jù)加工要提高加工效率，還應(yīng)該進(jìn)行精加工。

4.4 智能化的加工

在未來的模具加工過程中，各類智能化的加工方式會出現(xiàn)。這些加工實(shí)現(xiàn)了全自動化，可以減少人力資源的使用，可以保障加工效率，使各類設(shè)備使用更加簡單。

5 相關(guān)實(shí)例分析

以汽車的覆蓋件模具加工為例。第一，借助機(jī)械模具數(shù)控加工的方式實(shí)現(xiàn)型面加工，在完善模具的定位和加緊后，要對工件做試加工處理，對毛坯的各個加工部位進(jìn)行檢測，分析余量的切削是否均勻。在對型面進(jìn)行加工過程中，要分析覆蓋件的本身特征。由于很多汽車的覆蓋件體積非常大，而且都是鑄件制作，常常出現(xiàn)表面加工不均勻的問題，容易導(dǎo)致機(jī)床的振動問題。所以，在對型面進(jìn)行加工過程中，應(yīng)該通過對實(shí)際生產(chǎn)粗加工道具的利用情況進(jìn)行分析，然后在型面上采用由遠(yuǎn)及近的進(jìn)刀方式，以確定加工余量，確保加工速度的平均。第二，在模具型面粗加工過程中，應(yīng)該通過實(shí)際情況的分析，對模具的型面毛坯進(jìn)行粗加工。粗加工的主要的目的在于將大量毛皮去除，確保在后續(xù)精加工中提高效率，確保模具表面的質(zhì)量合理，使機(jī)床在加工過程中平穩(wěn)，防止切削方向發(fā)生變化。粗加工的量非常大，所以要提高粗加工的效率。在加工過程中，要對淺平面區(qū)進(jìn)行分析，然后選擇進(jìn)刀的路徑。第三，在粗清角加的過程中，將毛坯角落中刀具不能加工的部分進(jìn)行加工，使加工的余量保持均勻。

6 結(jié)語

機(jī)械模具加工中，應(yīng)該合理運(yùn)用數(shù)控加工技術(shù)，完善企業(yè)模具加工效果，提高加工效率，防止模具加工中的材料浪費(fèi)，節(jié)約模具加工成本，使模具加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)步提升。隨著我國機(jī)械加工制造業(yè)的不斷完善，模具加工方式也發(fā)生了變化。所以，模具加工應(yīng)該朝著精加工方向發(fā)展，提高模具加工效率，借助數(shù)控加工技術(shù)，完善加工效果。

[1]李永.淺論現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)對模具制造的促進(jìn)作用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016，（11）：17-18，20.

[2]周紅珠.數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用探析[J].中國城市經(jīng)濟(jì)，2011，（15）：139.

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Machining and Manufacturing Technology of Mechanical

SHEN Yuchen
(Huaiyin Business School of Jiangsu Province, Huaian 223003)

In recent years, with the continuous progress of science and technology, mechanical mold to achieve rapid development. With the help of CNC machining technology, mechanical mold in the entire processing link has undergone great changes. At the same time, people on the processing of mechanical dies put forward higher requirements, processing components increasingly complex and complex surface, the hardness of the material requirements are higher. In the mold manufacturing process, the mechanical processing of data processing technology plays an important role. In this paper, the specific requirements of NC machining of molds are analyzed, and the application and prospect of CNC machining and manufacturing technology in mold manufacturing are analyzed.

mechanical mold, numerical control, manufacturing technology