数控加工技术在模具制造中的应用

李云妹，谢祖华

(福建船政交通职业学院，福州 350007)

0 引言

随着社会的不断发展，机械制造业的发展达到了新高度。在新型工业发展的趋势下，我国针对模具制造业的标准也在进一步提高，要求相关技术人员能够在模具制造中合理应用数控加工技术，确保满足机械工业部门对于精准模具的需求。

1 数控加工技术在模具生产中应用的优势

在当前的模具生产之中，合理的应用数控加工技术的优势在于能够降低人工成本、优化产品质量、推动企业人才培养。

1.1 降低人工成本

数控加工技术的使用可以解决传统模具加工中费时费力、工艺繁琐等问题，在计算机辅助系统的控制下利用数控机床，将模具的生产流程直接转化为一体化、智能化生产，不需要人工参与手工劳作，在减少人力资源投入的基础上确保提高生产效益。

1.2 优化产品质量

基于数控加工技术的合理应用，可以利用智能化程序控制模具的生产加工流程，降低生产过程中出现残欠品的几率。并且，在计算机程序的合理控制下，数控加工机床还能研发出全新的生产工艺流程，满足不同模具加工的承接要求，最终帮助企业拓展生产业务[1]。

1.3 推动企业人才培养

通过有效运用数控加工技术，可以促进传统人工操作模式的转变，从而确保数控加工朝着智能化的方向发展。这要求在实际生产中培养更多高技术人才，确保企业技术人才能够充分掌握机械原理与实践技能，满足现代化的生产和发展需求。

2 模具制造中数控加工技术应用的有效途径

在模具制造中，合理使用数控加工技术主要包含了加强模具工艺规划、提升模具加工精度、完善模具数控编程、落实模具加工生产、实现模具仿真验证等几方面内容，通过具体的分析和应用满足模具的实际制造要求。

2.1 加强模具工艺规划

对模具加工企业而言，模具订单一般要求比较急，并且质量要求较高，模具工艺规划呈现集中化的特点。在工艺规划下，模具的生产需要满足一次性完成既定目标。在首次模具装夹中要保证成功率，降低数控机床磨损程度，减少模具材料消耗。基于上述条件的分析，模具不仅可以满足产品生产需求，同时相对于传统模具能够尽可能降低不同机床对于模具的影响。在同轴孔加工中，应该尽可能减少换刀的次数，甚至做到不换刀，并且要求固定好模具，采取这些措施就能极大程度提升模具制作精度。在实际的模具制作过程中要按照先粗后精的基本原则进行，如果处于同一个级别，那么基于各自的上一道工序的具体落刀位置，可优先安排距离刀具近的工序，等待完成平面工序之后再进行其余工序的操作[2]。

2.2 提升模具加工精度

为了促进模具制造加工精度与效率的提升，需要落实数控机床的程序化控制。在常规化的模具制造过程中，往往会利用人工制造，但是在人为操作中会受到不同因素的影响，如环境因素、他人干扰、员工情绪等，即便没有受到外界影响，也不可能确保操作的零偏差。模具制造中数控加工技术的使用，可以有效克服传统制造的弊端。人为失误主要是表现在机床主轴旋转控制操作不够稳定，一旦控制不当，会直接影响模具表面的粗糙度。针对此问题，主要是因为主轴回转中心线出现了偏离以及严重的磨损。在数控加工中就要有效落实程序控制工作，确保数控机床加工控制的准确性，以此提升模具产品制造的标准化水平。例如，在模具制造与加工过程中使用数控加工技术。当模具悬空的时候要利用悬臂梁来支撑，最大限度减少悬空的面积，同时降低震颤发生率。在加工刀具的选择方面也要结合刀具长度与直径的要求，避免因为选择不恰当、使用不规范引发震颤问题，影响模具的实际制造质量。

2.3 完善模具数控编程

在模具制造中使用数控加工技术还需要科学编码程序的支持，但是模具制造中的柔性特征会增加编程工作量，模具程序的合理性与科学性也影响模具的使用效果。手工编程无法满足复杂工艺下数控加工的刀具运行路线要求，取而代之的就是利用CAM编程软件，应用是非常广泛的。CAM编程软件与手工编程相比，可以进行相对复杂的人机交互，凭借模具制造过程中的有利因素提升制造效率。同时，CAM编码软件以模具的几何特征为参考，通过电子信息化技术生成对应的编码；直接将模具的几何参数以及对应的材料特征等输入电脑，形成要求列表。作为模具的生产人员，基于列表的实际要求明确模具生产过程中用到的刀具种类和机床种类，并且明确走刀路线。在完成模具的工艺设计之后还要经过软件的自动化生成，选择相应的工具和制作过程，使人工编码失误率降至最低[3]。

2.4 落实模具加工生产

在进行模具的加工生产过程中，要全面细致地分析模具的设计方案，确定零件的类型，并且基于制造要求选择数控机床。在模具制造过程中，可以考虑使用装夹工具。所以要明确工件的大小，一般可以选择助架板固定机床螺栓，通过创建坐标系，以此为基础条件加以调整，并严格控制模具制造加工偏差，确保生产精度。另外，在模具制造加工过程中，因为很多工序的实施都要利用数控车床、铣床等，所以依靠一台数控机床很难完成所有工序。为了不断提升数控机床应用水平，在保障工件精度的同时要合理安排加工程序，尽可能减少模具毛坯的粗加工加工余量，保障生产加工的快捷性。同时，在数控加工技术的实际使用中要做好设备维护与管理工作，确保所有设备都处于稳定的运行状态[4]。

2.5 实现模具仿真验证

在当前的机械模具制造中，虽然使用数控加工技术可以有效降低出错率，但是，在技术人员操作方式和生产环境等因素的影响下难免会遇到过切、碰撞等质量问题。所以，在机械模具制造过程中，要重视仿真验证分析。在仿真验证时，工作人员还需要基于机械模具的制造环境，分析制造生产之中出现的各种因素对机械模具制造加工产生的影响，并且采取针对性的措施提高机械模具制造效率。另外，目前有很多验证软件基本上都是通过动态图像方式呈现仿真验证过程，帮助技术人员找到模具与仿真验证生成模型的区别。同时，合理分析动态图形的变化形式，找到数控加工技术的不足，针对性的改进和优化。

3 结语

在社会不断发展的大背景之下，模具制造业呈现出复杂化、多元化的特征，传统的人工操作已经无法满足实际的加工需求，无法保障加工精度，需要在模具制造中合理使用数控加工技术，在满足难度大、高标准的模具加工需求的同时提升模具的加工效率和加工品质，最终提升模具加工的经济效益，推动模具加工制造业的可持续发展。