数控技术在模具制造中的应用分析

（福建农林大学金山学院）

摘 要：本文总结出数控技术在模具制造中的重要性，对模具制造过程中数控技术应用特点进行总结。结合我国数控技术在模具制造中的实际情况，对具体的应用进行分析总结，最后对数控技术在模具制造中的未来发展做出预测，希望可以促进我国模具制造数控化发展进程。

关键词：数控技术；模具制造；应用分析

前言

随着科学技术的不断发展，社会对产品多样化的要求日益强烈，其技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着信息化技术的发展，产品更新换代速度，许多高精密数控技术和机床产生为多品种、中小批量生产的复杂形状的零件自动化生产而高速化、高精度化方向发展。

一、数控技术在模具制造中的重要性

（一）可以满足高精度的制造要求

大部分模具的完成一般要通过铣削、车削、磨削等机械加工方法来实现。普目前数控车床的脉冲当量已普遍达到1μm，被大量引进到模具制造行业中，这就满足了加工的需要和对加工精度的要求。随着数字信息化技术和数控机床技术的不断发展，自动化数控机床，超精密加工精度在数控技术不断提高和完善的条件下已经进入纳米级。

（二）提高了模具制造效率，增强企业竞争优势

随着经济的迅猛发展，新产品的开发、研制及生产关键就是要合理地解决生产效益和产品竞争力的问题。在模具制造行业中，都要围绕提高生产效率和缩短生产周期2个方面来进行，提高了产品的经济效益。工件加工所需时间包括机动时间和辅助时间、数控机床能有效地减少这两部分时间。高速切削技术的进给速度和换刀时间能够保证加工模具的质量，才能达到提高效率、节约成本的目的，从而提高产品的市场竞争力。

（三）加快模具制造网络化、智能化发展

随着我国市场经济体制的变革，对数控装备进行信息化、智能化和网络化的改造，利用计算机可以实现信息流自动化，顺应了数控加工网络化和智能化的发展趋势，实现CIMS（计算机集成制造系统）加工。数控技术在模具制造中的比例越来越大，就可以根据数控技术智能化的特点，对模具制造水平提出了更高要求。在数控加工中，数控磨削加工以及其他一些数控加工方式，不仅可以提高加工产品效率，也可以提高产品质量，解决加工复杂模具的难题。能够更大程度地满足模具制造过程中对高精度制造和复杂形状变化的要求。

二、数控技术在模具制造中的应用分析

（一）模具制造中数控车削加工

大部分模具的完成一般要通过铣削、车削、磨削等机械加工方法来实现，这些均属于模具加工的传统机械加工工艺。为了能够有效减少换刀次数，可按照提高效率原则划分工序。划分其工序的原则主要有2种。

1、对于粗车，一般对产品尺寸、粗糙度要求不高，只要符合机床刚度，表面粗糙度Ra为50～12.5μm，允许范围内应尽量选择大的切削深度和进给量，并在此基础上提高加工效率。

2、精车时，应着重考虑怎样去保证模具零件的加工质量，为了提高机床的加工精度。此时应尽量选择较小的切削用量，加工顺序的确定主要遵循先粗后精的原则，以便缩小刀具的移动距离，减少加工时间。

（二）模具制造中数控铣加工

铣加工中很重要的一项工作就是选择合适的铣刀，选择刀具时，应遵循精度高、强度大、刚性好、调整方便以及使用寿命长的原则，另外铣刀的选择还应与加工对象保持一致。在实际的加工工作中，选择铣刀时还应参考所加工零件的几何参数，举例来说就是加工封闭的键槽时就应选用键槽铣刀，加工平面时就应选用面铣刀等。

（三）模具制造数控电火花线切割加工

首先需要根据零件图纸技术的要求，对线切割加工轨迹做总体规划，在确定加工零件轮廓线及加工路线时，应首先考虑零件加工工艺质量的要求。为了确保模具产品加工精度，采用通用夹具及夹板固定，加工时被工件切割部分要悬空，电极丝从上至下垂直穿过工件。在中、大型零件粗加工时，尺寸的精度和表面粗糙度要求低一些，故可优先考虑加工速度。

（四）模具制造数控电火花成型加工

模具制造前，工艺人员应该针对被加工模具的特点和加工要求来确定具体工艺。通常而言，电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象，对材料进行加工的方法。当前在模具制造企业中广泛使用的数控电火花成形机床都具有自动定位功能，在需要定位时仅需输入一些必要的测量参数，就能比较快捷地进行地位。

（五）模具制造数控磨削加工

随着数控磨床技术的成熟，四轴数控磨床也逐渐研制成功，并推向市场。随着机制造的精度提高，一个国家的磨削工艺水平，往往地反映了国家机械制造的水平。数控磨削的方法有很多种，常用的有数控砂轮磨削法和数控夹具磨削法。外圆与平面磨削时，利用工具将砂轮修整成需要的数控表面，砂轮在磨削时，通过提高砂轮线速度，使得加快部分磨钝的磨粒能自动落或崩碎，从而来达到提高磨削效率和磨削质量，使砂轮保持良好的磨削性能。

三、模具制造数控化发展分析

（一）电解加工技术

电解加工是利用金属在电解液中电离时被溶解而使工件成形的一种特种加工方法，加工时，工件接直流电源的正极，工具接负极，两极之间保持较小的间隙。电解加工的生产效率非常高，是电火花加工的5-10倍。由于电解加工无切削力作用，适合加工形状复杂的模具型面和型腔。电解加工几乎可以加工所有的导电材料，能获得较高的加工精度和表面质量。

（二）超声波加工技术

超声波加工是利用超声波超声频振动作动力，推动磨料以极高的速度冲击工件表面，工件材料在磨料打击下被破坏、脱落。超声波可以加工导电材料、不导电材料和半导体材料，适合加工各种硬脆材料，特别是不导电的非金属材料。超声波加工是利用工具端作，通过驱动工作液中的悬浮磨料撞击加工表面的加工方法。

（三）高压水切割加工技术

高压水射流切割技术是以水为载体携带压力能和动能，射流工作介质一般是水，不仅获取容易而且成本低廉。用高压水射流对材料进行切割的工艺，高压水射流初始作用材料时产生缺坑并伴随裂纹和压力波的出现。对水进行加压并连续输出水流，从而让切割刀头把高压水变为超音速水射流。

结论

模具在现代工业化进程中起到了很大的作用，促使企业生产能够实现流水线发展。但是随着经济的不断发展，人们的需求也在不断扩大，对于产品的精确度也有提升，所以模具的在进行设计的过程中必须保证自身精确度能够有所提升。通过近几年的模具数控化技术的发展研究，发现我国模具数控化有所进步，已经逐步开发出新的数控加工技术，对于我国模具制造行业来说无疑是个喜讯。

鉴于本人学识有限，在本文撰写过程中存在不足之处，望各位导师以及同学能够及时指出，以便日后及时做出修正。

参考文献

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[4]胡妙妙.数控加工在模具制造中的应用研究[J].科技资讯，2014，01：49.

作者简介：陈烨，男，1993.8.20，漢，福建省宁德市福安市，大学本科。