數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用

◎唐永忠

（桂林機(jī)電工程學(xué)?！?41004）

數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用

◎唐永忠

（桂林機(jī)電工程學(xué)校541004）

近年來(lái)，數(shù)控加工技術(shù)在模具制造上得到了廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法具有很大的局限性，工藝落后、精確度低、制造周期長(zhǎng)，直接影響了模具制造的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，而作為方興未艾的數(shù)控加工技術(shù)不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)的不足，擁有更為突出的優(yōu)勢(shì)，而且具有廣闊的發(fā)展前景。本文就數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的重要意義，數(shù)控加工工藝的優(yōu)勢(shì)、作用以及數(shù)控加工工藝在應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題作探析。

數(shù)控加工技術(shù)；模具制造；應(yīng)用

一、前言

數(shù)控加工技術(shù)是一種通過(guò)數(shù)字化信息來(lái)自動(dòng)化控制機(jī)械設(shè)備的新技術(shù)，它是在社會(huì)對(duì)產(chǎn)品越來(lái)越高的多樣化和專業(yè)化要求潮流下產(chǎn)生的，分為數(shù)控機(jī)床和數(shù)控編程兩個(gè)方面，最近幾年越來(lái)越頻繁地運(yùn)用于加工制造業(yè)中。數(shù)控編程對(duì)專業(yè)性要求很高，其中對(duì)復(fù)雜模具制造的編程的要求更高，在模具制造的過(guò)程中，高質(zhì)量的編程可以達(dá)到多種模具的加工要求，并且可以使數(shù)控機(jī)床的工作性能得到更加淋漓盡致的發(fā)揮，從而達(dá)到高效、高質(zhì)量地完成加工任務(wù)的目的［1］。數(shù)控機(jī)床加工屬于模具制造的硬件設(shè)施應(yīng)用，其對(duì)模具加工的質(zhì)量和效率有著直接的影響，因此數(shù)控機(jī)床正在朝著高效、高速、高精度的“三高”方向發(fā)展，以便獲質(zhì)量更高的模具。在模具的生產(chǎn)制造過(guò)程中，使用數(shù)控加工技術(shù)不僅可以在很大程度上極大地保證模具的精度，而且可以既方便又高效地對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工［2］。本文作者根據(jù)長(zhǎng)期工作經(jīng)驗(yàn)就數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的重要意義，數(shù)控加工工藝的優(yōu)勢(shì)、作用及數(shù)控加工工藝在應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題作探析。

二、數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中應(yīng)用的重要意義

（一） 提高了模具制造的精確度

眾所周知，在模具制造過(guò)程中把握模具的精準(zhǔn)度是一件比較困難的事情，正因如此，數(shù)控加工技術(shù)才愈來(lái)愈頻繁地運(yùn)用在模具制造過(guò)程中。諸如數(shù)控成型機(jī)床，數(shù)控銑床設(shè)備等先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備越來(lái)越廣泛地運(yùn)用到模具制造業(yè)中，這樣除了可以使得模具可以更好地滿足空間和曲面的要求，還讓我們對(duì)加工所使用的材料有了更加廣泛的選擇［3］。數(shù)控加工技術(shù)對(duì)于那些不易加工的材料、形態(tài)復(fù)雜的材料、稀有金屬材料等，都能根據(jù)預(yù)先的設(shè)計(jì)進(jìn)行高精確度的加工。

（二） 提高了模具制造的生產(chǎn)效率

企業(yè)需要在競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的市場(chǎng)中生存和發(fā)展，有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品是不可或缺的，因?yàn)樗梢杂行У乩瓌?dòng)企業(yè)的生產(chǎn)效益。對(duì)于模具制造業(yè)來(lái)說(shuō)，質(zhì)量的提高，生產(chǎn)周期的縮短以及生產(chǎn)成本的降低都可以在很大程度上提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，在研制開(kāi)發(fā)新模具產(chǎn)品時(shí)，要把縮短生產(chǎn)周期和提高成品的生產(chǎn)效率放在首位，只有這樣才能保證企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位。數(shù)控加工技術(shù)利用其高速切削工藝，生產(chǎn)出來(lái)的模具產(chǎn)品具有穩(wěn)定性好、質(zhì)量高的特點(diǎn)，不僅能夠?qū)ΤＲ?jiàn)模具材料進(jìn)行加工，而且還可以加工質(zhì)地堅(jiān)硬的材料；另外，和傳統(tǒng)的銑削工藝相比，其加工速度更是提升了十倍左右。數(shù)控加工技術(shù)可以保證加工出來(lái)的大型模具的誤差保證在0.01mm左右，這是傳統(tǒng)加工技術(shù)所不能比擬的，從產(chǎn)品質(zhì)量上大大提升了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

（三）推進(jìn)了模具制造業(yè)的智能化發(fā)展

如今，在社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)方面都處處透著信息科技的影子，當(dāng)然模具制造業(yè)也不例外，它的建設(shè)極大地促進(jìn)了模具制造業(yè)的智能化發(fā)展。當(dāng)下的模具制造業(yè)中已經(jīng)越來(lái)越多地使用了虛擬設(shè)計(jì)和敏捷制造工藝。在制造過(guò)程中使用信息化，不僅可以快速推動(dòng)模具制造設(shè)備的智能化改造，而且企業(yè)能夠通過(guò)信息化進(jìn)行模具制造信息的收集整理后，可以更新正在使用的制造系統(tǒng)，能夠最大程度滿足對(duì)復(fù)雜工藝的技術(shù)需求，例如針對(duì)一些空間曲面等零件的加工，如果采用傳統(tǒng)工藝是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，那么就可以通過(guò)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行智能化加工實(shí)現(xiàn)［4］。數(shù)控加工技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化管理，可以突破空間限制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，完成異地調(diào)控操作。數(shù)控加工技術(shù)還在隨著科技進(jìn)步而提高，各種和模具制造相關(guān)的信息資源隨著信息網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)共享，模具制造正在向著新的高度發(fā)展。

三、數(shù)控加工工藝的優(yōu)勢(shì)及作用

（一）實(shí)現(xiàn)了高效的生產(chǎn)效率

數(shù)控加工工藝?yán)脭?shù)字操作系統(tǒng)對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行控制，模具制造的效率在得到提高，生產(chǎn)的成品質(zhì)量比傳統(tǒng)工藝制作的模具質(zhì)量要高很多。傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)，生產(chǎn)單位產(chǎn)品所用的時(shí)間比數(shù)控加工工藝所用的時(shí)間要長(zhǎng)很多，數(shù)控加工工藝在很大程度上減少了加工過(guò)程中每一個(gè)工序所用的時(shí)間，生產(chǎn)效率得到提升。企業(yè)采用這種先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，能夠提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的長(zhǎng)效發(fā)展。

（二）實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化性能

數(shù)控加工工藝?yán)脭?shù)字化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備操作，加工過(guò)程具有良好的連續(xù)性，其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是數(shù)控加工工藝高度的自動(dòng)化性能，從很大程度上減少了人工成本的投入，參與實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)人員不必再付出高強(qiáng)度的勞動(dòng)力，即可實(shí)現(xiàn)很高的生產(chǎn)效率；另一方面是模具制造在智能化的數(shù)控加工工藝下，實(shí)現(xiàn)了良好的連續(xù)性，模具的加工質(zhì)量得到提高，出現(xiàn)誤差的幾率大大降低。

（三） 實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的產(chǎn)品性能

傳統(tǒng)的模具制造過(guò)程中，模具加工質(zhì)量會(huì)受到很多外界因素的影響，制造的模具質(zhì)量低下，次品率和廢品率幾率大，很難達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)。而采用數(shù)控加工工藝的機(jī)床，裝備了先進(jìn)的核心裝置，并采用了數(shù)字化操作系統(tǒng)，能夠把誤差控制在最小范圍內(nèi)，保證加工的精確度，模具質(zhì)量非常穩(wěn)定。

（四）實(shí)現(xiàn)了多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)

傳統(tǒng)的模具制造工藝不能制造一些復(fù)雜模具，但是數(shù)控機(jī)床可以完成復(fù)雜模具的制造。數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)裝置是最重要的驅(qū)動(dòng)部件，在完成復(fù)雜模具制造過(guò)程中，多個(gè)進(jìn)給可以形成聯(lián)動(dòng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)平面直線、空間曲線、定位等加工步驟，大大提高了模具制造的效率和質(zhì)量。

四、數(shù)控加工工藝在應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題

（一） 需要操作人員具備專業(yè)的數(shù)字化知識(shí)

同傳統(tǒng)的模具制造不同，數(shù)控加工工藝需要工作人員必須具備專業(yè)的數(shù)字化技能，除了必須熟練掌握計(jì)算機(jī)的操作技能外，還必須精通數(shù)控加工工藝的各種控制語(yǔ)言［5］。只有熟練掌握了數(shù)控加工工藝語(yǔ)言，才能完成代碼的編寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的操控。

（二）對(duì)加工的模具進(jìn)行分類，選擇最佳制造方式

數(shù)控加工技術(shù)多種多樣，在進(jìn)行模具制造時(shí)，要本著實(shí)現(xiàn)最大效益化為前提，進(jìn)行合理的加工方式的選擇。因此，在進(jìn)行模具制造之前，要對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行合理分類，根據(jù)具體情況選擇最佳的制造方式。例如有的模具帶有曲面或者是外部形態(tài)較為復(fù)雜，可以采用以銑為主的加工形式，而對(duì)于旋轉(zhuǎn)類的加工對(duì)象，就要采用車的加工方式。

五、小結(jié)

隨著數(shù)控技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用不斷深化，不僅提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，而且還提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提升了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，數(shù)控加工工藝在模具制造中的作用越來(lái)越重要，從技術(shù)上層面上促進(jìn)了模具制造業(yè)的快速發(fā)展。

［1］王成.淺談數(shù)控加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用［J］.機(jī)電信息，2010（18）：15～18.

［2］張曙.數(shù)控加工技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)［J］.金屬加工冷加工，2010（20）：89～92.

［3］張建卿，郝彥琴，龍憲軍.論模具制造中的高速切削技術(shù)［J］.安陽(yáng)工學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（02）：45～48.

［4］閆小龍.數(shù)控加工在鑄造模具制造中的應(yīng)用［J］.寧夏機(jī)械，2009（03）：66～68.

［5］于克強(qiáng)，孫麗娜.基于UG數(shù)控加工技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用［J］.裝備制造，2009（11）：19～23.