数控加工技术在机械模具制造中的应用

汝阳

摘要：由于时代的不断发展，使得模具制造行业得到了相应的提升，在机械设备与加工工艺不断创新的背景下，使得机械模具的制造效率与制造质量进行了极大的改善。可是这并没有让模具制造行业拥有较高的效益。面对这种情况，就需要相关人员对高效技术进行更加深入的研究，尤其是数控加工技术。只有让机械模具制造与数控加工技术进行相应的融合，才能够真正推动模具制造行业的发展，同时这也说明了数控加工技术必然会成为模具制造行业的主要发展趋势。

Abstract： Due to the continuous development of the times， the mold manufacturing industry has been correspondingly improved. With the continuous innovation of mechanical equipment and processing technology， the manufacturing efficiency and manufacturing quality of mechanical molds have been greatly improved. But this did not make the mold manufacturing industry have higher benefits. In the face of this situation， it is necessary for relevant personnel to conduct more in-depth research on high-efficiency technology， especially CNC machining technology. Only the corresponding integration of mechanical mold manufacturing and CNC machining technology can truly promote the development of the mold manufacturing industry. At the same time， this also shows that CNC machining technology will inevitably become the main development trend of the mold manufacturing industry.

關键词;机械模具;数控加工;机械制造

Key words： mechanical mold;CNC machining;machine manufacturing

中图分类号：TG659                                 文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2022）01-0208-03

0  引言

随着经济水平的不断提升，使得机械制造行业正式进入到高速发展的时代。由于传统的加工技术过于落后，并且还存在着很多方面的缺陷，所以已经无法在满足机械制造行业的发展的需求，需要对机械制造行业使用一些新的加工技术。数控加工技术拥有着很多的独特的优势，能够在现代化的机械制造当中，对机械领域的技术水平进行最大程度的提升，同时还能够有效的降低人力物力的投入，从而为工业信息化打下基础。也正因如此，在未来机械加工制造行业当中，数控加工技术必然能够完全融入到机械加工当中，从而为机械制造行业提供新的动力。对于数控加工技术而言，其实就是现代化加工技术，能够在机械制造行业当中拥有广泛的应用范围，还可以更加深入得进行机械模具生产工艺的研究，这样不仅能够满足机械加工精度的要求，同时还能够最大程度的提升机械生产质量，以此来推动机械制造行业的发展。

1  数控加工技术概述

对于数控加工技术而言，拥有着很多方面的特点，其中最为显著的特点就是数字化、自动化、精确性等特点。同时还在机械加工行业当中，拥有着十分广泛的应用。数控加工技术的发展需要在信息化的基础上，具有着十分显著的时代特征，可以对设施进行十分有效的控制，并且数控加工技术的应用范围也在不断的扩大。由于我国综合国力与经济水平高速提升，使得人民群众的生活质量得到了极大的改善，新产品与新技术的不断普及，使得人民对实用性与便捷性有了更高的要求，因此也对数控加工技术提出了新的要求[1]。

2  数控加工技术运用的优势

2.1 拥有着极高的生产效率

在机械模具的生产过程当中，相关人员需要对生产效率进行严格的控制，所以可以对其进行数控加工技术的应用，数控加工技术能够利用数字化系统，从而对设备进行操控，以此来对模具开展有效的生产活动，这也说明了数控加工技术能够在机械模具的生产当中，对机械设备展开高效的控制，以此来保障生产过程能够拥有较高的高效性与精准性。数控加工技术与传统加工技术相比，数控技术能够更好的对系统进行控制与利用，并且还可以对加工程序开展相应的优化，这样不但能够显著的缩短加工时间，同时还可以对模具质量进行最大程度的提升。同时这也说明在机械模具制造当中运用数控加工技术，可以让产品拥有更好的品质，让生产拥有更高的生产效率，能够为了机械加工企业创造更多的经济效益。

2.2 可以真正的实现自动化生产

相关人员在机械加工生产当中进行数控技术的应用，可以通过相应的系统来对设备进行合理的控制，这样就可以让设备拥有更加便捷的运行，从而推动生产向着自动化的方向发展。相关人员在对系统进行运用的时候，可以对设备的状态进行良好的设置，从而真正的实现自动化运行，这对于模具生产制造而言，可以说是拥有着十分重要的作用与意义，能够真正的推动连续性生产，最大程度的保障机械制造企业能够拥有较强的生产能力[2]。

2.3 优化产品的性能

在对机械模具进行生产的过程当中，必然会受到很多方面的干扰与因素的影响，从而导致模具的质量无法得到相应的保障，甚至还会出现残次模具，从而造成严重的资源浪费，同时还会对企业的经济效益带来十分严重的不良影响。相关企业可以利用数控加工技术，从而对这些问题进行有效的处理，同时还可以利用系统来控制整个加工流程，这样就可以真正的实现自动化生产，从而最大程度的避免人工操作失误的初选，对产品的性能提供最有效的保障。

3  数控加工技术在机械模具制造当中的应用

3.1 数控铣削技术

在对数控加工技术进行应用的时候，可以把曲面结构有效的转变成为平面结构，以此来满足模具生产的结构要求，同时还可以让模具的表面变得更加的光滑与平整，对于那些表面存在缺陷或者是不平的地方，可以利用相关技术来对其进行处理与改善。有一些轮廓对外形拥有着较高的要求，所以相关人员可以利用技术，来对轮廓进行一定程度的简化。对于铣削加工技术而言，拥有着十分显著的优势，可以在复杂的模具生产与加工当中进行有效的应用。相关人员可以在压铸加工与注塑加工的过程当中，对模具使用铣削家用技术，这样就可以让模具外形与物价表面达到一致，这样就能够让模具拥有更高的精度。在这样的背景条件下，模具的精准性与标准性也得到了提高。也正因如此，在机械模具的加工过程当中，此技术的使用可以说是越来越广泛[3]。

3.2 数控车削技术

在数控加工技术当中，车削技术可以说是拥有着十分重要的地位，然而在通常情况下，模具的制造都拥有着极大的频率，所以在对技术进行使用的时候，能够对其进行不同形状的加工，从而让其形成不同的模具，在加工当中最为成就的模具有两种，一种是塑料模具，另一种是轴类型模具。在进行模具制造的时候，由于技术运用的操作手段往往都比较单一，所以都拥有着极为便捷的使用过程，经常会被运用到平面模具加工当中，其中杆类、轴类、盘类模具在加工的时候可以对数控车削技术进行合理的应用。在实际运行车削技术的过程当中，由于车削技术拥有着局限性，所以车削技术虽然拥有着较多的运行次数，但是却只能够在部分模具加工当中进行运用，就比如在内燃机大马力发动机曲轴加工的过程当中，就可以进行数控车削技术的应用。

3.3 加工刀技术

相关人员在完成工件机床的装夹之后，就需要对工件的位置进行更加细心检查，同时还需要在机床与工件之间建立相应的坐标联系，在建立的过程当中，相关人员可以通过工件位置，从而对刀的位置进行相应的明确。相关人员可以利用加工刀技术，在明确工件的基础上，开展相应的编程工作。相关人员在开展编程加工的时候，应该以原本坐标系为参照基础，从而保障位置能够拥有较高的准确性，让几何元素能够处在标准位置。对于工件坐标系当中原点而言，其实就是把零件图当中某个特征点位作为原点，从而真正的构建出坐标系。

3.4 电火花加工

通常情况下，相关人员要想让模具快速的成型，就需要在加工技术当中进行电火花的建设的应用。也正是因为，在机械模具制造的过程当中对电火花加工技术的应用，可以对制造时间进行一定程度的缩短，从而让模具可以快速的成型。电火花加工在应用的时候，拥有着十分明显的优势，主要的运用原理，就是使用电火花对模具进行切割，此技术的应用拥有着简便的操作方式，所以技术的应用没有太高的难度。由于电火花加工技术有着极高的精准度，所以经常会在复杂形状、材料特殊的模具当中进行使用，并且拥有着十分显著的效果。在对电火花加工技术进行应用，就需要对其使用电极。除此之外，电火花加工技术也是当前数控加工技术当中发展速度最快的技术，同时还拥有着十分广泛的应用，在未来的发展当中电火花加工的应用范围也在不断的扩大。

4  数控加工技术在机械模具制造当中的有效应用策略

4.1 不断完善数控加工技术

相关企业在进行模具制造的过程当中，要想让数控技术的价值与作用进行充分的发挥，就应该对计算机的应用提高重视，这样就可以利用计算机来对加工流程进行合理的控制。除此之外，要想让数控技术与时代的发展要求相互适应，就需要对数控加工技术进行相应的完善与优化，以此来让模具制造与数控加工能够一同协调发展，这样就可以让模具制造行业获得更加全面的发展[4]。

4.2 促进制造程序优化

机械加工企业要想更好的發展机械模具制造，就必须让相关人员在制造过程当中，对制造流程与操作进行严格的遵循，这样就可以在保障模具性能的同时，让数控程序的作用得到充分的发挥。模具制造与数控加工技术之间有着十分紧密的联系，只有用更高的数控加工技术才能够让模具制造拥有更高的质量，这也说明了技术越高，制造水平就越好，相应的生产效率也会更高。也正因如此，相关人员在进行模具生产制造的时候，需要对技术应用的实际情况进行充分的了解，并且对加工的具体要求进行全面的掌握，只有这样才能够在实际制造当中，推动模具加工的发展，让其拥有更高的加工质量。除此之外，相关人员还需要对制造当中存在的问题进行最为详细的分析，以此来对加工程序进行更加深入的优化，从而更好的推动模具加工行业的发展。

4.3 严格控制误差

对于数据加工而言，最为明显的体现就是程序化，然而在对机床与刀具主轴进行制造的过程当中，经常会受到加工结果的影响，然而产生影响原因的主要因素是因为机床主轴会发生旋转。机床主轴可以说是传动过程当中的主要部件，所以会对工件位置产生十分严重的影响，主要体现机床主轴会影响工件平整程度。然而工件出现误差的原因，大多都是主轴在回转轴线与中心轴线出现了偏差，使得原主轴出现了磨损，这也就导致轴承之间匹配程度比较低。面对这种情况，要想对其进行有效的解决，就需要相关人员严格按照实际要求，从而对主轴进行相应的装配，同时还需要对主轴的保养与润滑提高重视，以此来对工件精度进行最大的保障。要想保障刀具精度不会受到影响，就需要对最终加工成果进行充分的考虑，同时还应该明确工件之间的摩擦力进行充分的了解，因为摩擦力是造成误差出现问题的主要因素，只有减少误差的出现，才能够保障刀具的精度，相关人员可以对其使用样板与显微镜以及润滑剂，最大程度的减少误差。

4.4 重视受力与受热产生的影响

相关人员在对数控加工技术进行运用的时候，会因为力与温度因素的影响，从而导致模具出现变形与断裂等问题，所以相关人员应该对这两个影响因素提高重视。刀具在高温状态下，会因为受热的原因，使得热量产生的源头与刀具产生摩擦，同时还会在摩擦的作用下产生热量。刀具会受到热作用的影响，从而出现相应的变形问题，甚至还会对加工的精度产生影响与限制。在这种情况下，相关人员要想保障刀具可以拥有较高质量，就需要对其进行更加深入的调整，利用冷却方式来对变形情况进行抑制，这样才能够让加工技术拥有较高的精准程度。在对刨刀挤压作用情况下，无法对锤头表面工件进行合理的有效控制，使得工件无法出现弯曲的情况，相关人员可以对其使用冷却润滑剂进行有效的缓解[5]。

5  数控加工技术今后发展趋势

5.1 向着网络化方向发展

由于时代的不断发展，使得信息技术得到高速的发展，并且信息技术也在各个领域当中发挥着十分重要的作用，甚至还对人民群众的生活与工作产生十分严重的影响。推动了信息共享，使得人民群众之间的交流与沟通变得更加的便利，同时也让领域之间的联系变得更加密切。也正是因为信息化平台的应用，使得数控加工技术正向着网络化的方面发展。在这样的背景条件下，需要对互联网的优势进行充分的利用，以此来对数控加工进行相应的优化，此外还可以对模具生产活动开展运程监控，从而让模具拥有更好的加工效果，让资源可以在全世界的范围内实现真正的共享。

5.2 向着智能化的方向发展

智能化可以说是当前时代主要发展的方向，很多行业都开始向着智能化的方向发展，虽然数控加工制造技术已经能够实现自动化，但是却仍然无法达到智能化程度，相比于全面智能化的发展，数控加工技术存在着一定的差距，所以在进行实际生产加工的时候，无法做到真正的独立工作。但是在未来的发展当中，数控加工必然会向着智能化的方向发展，所以工作人员的工作强度也会逐渐的减少。

5.3 向着柔性化方向发展

对于数控加工而言，拥有着很多的发展方向，其中柔性化就是主要发展方向之一，相关人员在对模具开展加工的工作的时候，加工对象会出现不断的变化，所以会导致技术流程也出现一定程度的变化。也正因如此，数控机床要想更好的发展，就必须对这种变化进行充分的适应。充分分析数控加工的实际应用，可以看出柔性化是加工技术的主要发展方向。

5.4 向着高精准的方向发展

相关人员在实施数控加工过程的时候，需要对精准度拥有较高的要求，只有对精准度提供相应的保障，才能够让产品拥有较高的质量。这说明了加工效果会受精准度的影响，相关人员应该对精准度提高重视。除此之外，相关人员还需要在加工过程当中，对数据进行详细的分析，特别是模具几何方面的精准程度，只有最大程度的避免误差的出现，以此来对加工准确度提供保障。还应该在此过程当中，使用相应的闭环补偿技术，从而让模具拥有更高的精度[6]。

5.5 向着高效化的方向发展

在使用数控加工的过程当中，切削可以说是十分常用的技术，相关人员要想开展切削工作，就必须对其提高重视，同时还需要运用合理的方式。在此过程当中，还应该避免出现震动情况，以此来保障排屑效果，避免加工过程当中出现变形问题，从而更好的保障模具加工能够拥有精准度，让加工拥有更加高效的效率，这样就可以让数控加工得到更加广泛的应用，从而推动机械模具制造行业向着更好的方向发展。

6  结语

由于经济水平的不断提升，使得机械模具制造行业得到了高速的发展，并且模具制造的精度与质量也得到了一定程度的提升，可是这也让模具加工种类变得更加的复杂与繁琐，所以无法在用传统的人工制造方式来实现生产。也正因如此，模具加工企业应该对数控技术进行相应的运用，只有这样才能够让模具加工更好的满足当前社会的发展需求，让复杂的模具拥有更好的生产，保障模具的质量与精度，推动机械模具制造行业向着更好的发展。

参考文献：

[1]贺绍亚，彭宝营，李顿，王增新.基于UG的MAC-BCHT150五轴联动数控机床的后处理开发[J].煤矿机械，2021，42（11）：194-196.

[2]张瀚丹，李康康，杨豫鹏，张钧涵，朱俊威.基于数字孪生的雕刻机人机交互系统设计[J].计算机测量与控制，2021，29（10）：170-175.

[3]董元发，张文厉，肖人彬，田启华，杜轩.人机环境系统多领域行为过程建模与优化方法研究进展[J/OL].中国机械工程：1-14[2021-11-03].

[4]冯博，郝興安，张海薇，王艳华.数控加工技术在机械模具制造中的运用分析[J].内燃机与配件，2021（15）：75-76.

[5]陈满意，朱义虎，韩天勇，朱自文.基于轨迹修正的曲面抛光机器人终端滑模导纳控制[J/OL].计算机集成制造系统：1-16[2021-11-03].

[6]吕凯波，娄培生，谷丰收，潘文程，常宗旭.基于声压信号能量峭度的早期切削颤振预警技术研究[J].振动与冲击，2021，40（20）：50-55.