機械模具數控加工制造技術分析

楊小燕

摘 要 機械模具數控加工制造技術在應用過程中，需要保證模具的使用精度及結構復雜程度等多方面的特點得到滿足。模具在生產期間所使用的生產技術手段必須達到較高標準，才可在短期的作業期限內完成制作任務，并根據產品的實際需求及結構特征等多方面要素進行有效控制，為模具的實際生產加工質量提供重要保障。

關鍵詞 機械模具 生產加工技術 數控加工技術

中圖分類號：TP3;TG7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）03-0007-03

模具作為工業發展行業的重要基礎，需要在模具制造技術及生產質量等多方面定制要求標準，在對現有技術進行研發優化的情況下，針對傳統機械模具加工制造技術及設備應用中所存在的問題，開展深入研究工作予以解決，可在一定程度提升實際生產質量及加工效率。因此，有必要在技術應用要點和質量等多方面進行深入研究。

1 模具制造中數控加工技術的應用方向

1.1 作業高精度控制

數控加工技術的應用可有效提升模具制造中的加工工藝，在零件加工過程中增加高精度控制能力，可有效提升工件加工質量及精確程度。尤其是在加工零件所提出的質量控制標準中，由于其在精度控制方面提出更高標準，可在結合應用后良好滿足高精度管理要求。在高精度控制力與幾何精度結合后，可利用減少數控系統的方式使機床制作精度及穩定性得到有效提升。

1.2 實現柔性化加工

柔性作為數控機床適應加工對象的重要能力，可在加工過程中利用相同的數據機床與數據系統進行作業，所生產的零件產品及模具在結構、形狀方面可展現不同變化。在實現數控加工柔性化加工目標時，需重視數控系統的構建重要性，并在其中增加開放式特點，可完成多種加工用途設計需要。通過配置專用及通用等功能，在與用戶技術經驗進行結合后，在重新編輯后可作為專家系統使用，利用其控制能力及專業性為模具制造控制提供重要保障。

1.3 加工高速切削功能的應用

高速切削功能的應用極為重要，對實際加工效率的改善提升具有明顯效果。這種施工方式可有效改善機床振動問題，在明顯降低其影響后使加工廢屑的處理能力得到提升，使熱變形問題得到控制。在主軸切削性能得到提升的同時，可在原生產加工制作質量方面進行優化，使工件加工精度效果更佳明顯，為此，應在重視主軸系統與剛性能力的基礎上，使數控系統的高速運算及高速通信等功能得到提升。

1.4 網絡化制作功能

數控加工技術與模具制造的結合，可在其中增加柔性制作系統及計算機集成系統制造系統等功能，對多種通信協議的構建完善程度具有明顯影響，在后續配備網絡接口后，可使用計算機平臺遠程監控，對制作工藝及質量進行檢測確認，進一步提升工件的加工制作能力。

1.5 舉例分析使用效果

在試驗過程中選擇帶有彎頭的零件進行嘗試，彎頭位置設定為夾角45°的錐形彎頭，左右兩端需要將距精準控制為15mm。所選材料為達到預定加工要求，其中具有45鋼。在零件裝夾期間，利用夾板將其傾斜45°后固定，工件左側在V形鐵上靠近后才可固定螺栓及夾具，并確保夾板是否已妥善固定。利用數控加工程序構建坐標系后進行模擬，確認坐標系變化情況是否符合使用需求。實驗中將彎頭夾角錐度預定為1：50，選擇15mm為半圓距離，并結合各個部分數據完善坐標系后制作模型。在模型制作完畢后檢驗其中是否存在誤差，并嘗試加工實物與其進行對比檢驗，在對出現誤差部位進行調整校準后，所加工的工件確認達到設計預期。

2 機械模具數控加工的主要要求

2.1 明確產品基本特征情況

通常在進行模具制造工作時，由于不同模具中自身結構特征具有明顯區別，所以在生產加工期間主要以單件生產為主。需要在數控編程及機床控制等方面進行嚴格管控，從而避免在加工期間出現重復開模情況。為保證模具加工質量，在模具結構過于復雜的情況下應使用其他機械軟件進行輔助配合，從而更好地完成加工任務[1]。

2.2 了解多種不確定因素的影響

模具的主要作用是為產品開發工作提供重要便利性，由于模具在開發期間具有一定不確定性特點，所以在時間及數量等多方面會出現隨機變化，模具設計人員必須提升自身應變能力，才能適應多種不確定因素頻繁出現的過程，另外，設計人員的相關經驗是否豐富，也是保證模具開發質量的重要基礎條件之一。在加工期間必須保證其精準程度控制達到最高標準，為盡量減少誤差問題出現，加工人員需要嚴格按照工作流程規范制度進行操作，從而在操作過程中減少誤差出現的可能性，為產品的質量提供保障[2]。

2.3 提高機械加工的規范程度

大部分模具在使用時，都會出現內部構造較為復雜的特點，需要在加工期間提高嚴格規范控制力度，在使用其他機械加工手段進行輔助配合的情況下，盡量避免出現加工不到位等情況，導致產品質量降低。比如在使用電火花技術時，為保證特殊模具制造過程的科學可控，需要嚴格遵守操作規范進行加工，可在提升實際加工質量的同時減少機床使用率，從而真正發揮數控加工技術的重要價值。

3 數控加工技術的應用優勢

3.1 可在產品精度方面進行提升

數控機床在應用期間可利用提前設定的指令代碼，在滿足模具加工過程所提出的各項加工條件的情況下，可使用機床完成零件加工工作，不但可以有效減少大量人工操作所需消耗的工作時長，也可以有效提升實際生產加工精度，還可以有效提升零件生產的質量水平。

3.2 可有效增強經濟效益

通過使用電腦程序可使數控機床在合理控制下自動完成加工任務，在作業過程中可以進行重復操作，在確保產品實際加工精度的同時保證其實際尺寸符合預定要求，通過這種生產方式可按照預定要求連續加工生產，在最大程度省略多種繁瑣環節并使生產質量得到提升的情況下，可在成本使用消耗方面突出其節約效果，從而增加更多經濟效益。另外，這種數控化加工過程遠遠超過普通機床操控效果，在最大限度內可使操作者減少控制過程的繁瑣程度，只需按照要求進行零件裝卸或刀具更換工作，即可在簡單控制操作過程的情況下高效完成加工任務，由于這種加工方式比較簡單可靠，在熟練技術工人的人員數量需求方面不需要額外提出要求。

4 機械模具數控加工制造技術的應用情況

4.1 數控車削加工技術

這一技術在應用中可承擔制造業的多種加工工作任務，比如所需制作的各類桿類零件及回轉模具加工應用方面，可良好完成導樣、頂尖、沖壓模具沖頭等各項工作，在受到加工平面局限性影響的情況下，數控車削加工技術通常在部分零件的加工過程中使用頻繁。

4.2 數控銑削加工技術

這一技術的運用頻率較高，尤其是在模具外部結構由曲面或凹凸形面組成時，使用這一技術進行加工處理可有效提升最終加工質量。比如在電火花形成加工中可使用這一技術，在大型數銑加工中心的推廣應用程度也在不斷提升。

4.3 數控電火花技術

通常這種技術的應用可在快速成型加工期間展現其使用價值，由于其所具有的實際加工精度可達到較高標準，同時在生產期間所面對的編程難度較低，在結束生產加工任務后可保證其質量水平良好。在特殊材料模具及帶異形槽、嵌件等加工期間使用這一技術時，所產生的電火花明顯降低。在各種直壁模具加工生產期間，需要使用線切割技術完成注塑模的滑塊及鑲塊等工作。由于現階段模具制造各生產領域在開展生產加工任務時，已開始重視推廣數控加工技術的應用，可在不斷提升實際加工精度和工作效率的同時，節約模具制造時間完成良好發展目標。

5 較為常見的影響因素

5.1 刀具使用期間出現影響

在使用模具進行生產加工期間需要合理選擇刀具類型，可在整體加工制造流程開展期間展現出實際使用價值。由于刀具的實際選擇情況對整體制作流程的開展存在重要影響，所以一旦出現選擇錯誤問題，極有可能會在加工生產期間出現切割錯誤。這種情況的出現不但會使模具所受傷害程度增加，同時還會在生產加工期間增加成本消耗量，導致模具質量出現問題。為盡量避免這類問題的出現及影響，現階段所使用的刀具類型，通常以硬度及質地良好的合金類型為主，可以在加工制造期間有效提升實際切割速度，因此在數控加工制造中始終處于重要地位，能夠最大程度展現其所具有的切割加工價值。

5.2 受機床配置影響

在機械加工生產期間所常見的重要影響因素中，機床配置問題也會使模具在加工期間出現質量問題，為此，數控加工制造工作在開展期間，對模具精度控制所提出的要求相當嚴格。由于模具必須保持精度，出現任何微小問題都有可能會在裝配期間出現損壞現象，如果機床質量把關工作在開展期間存在問題，就有可能會在加工中途出現損壞故障，在導致模具加工失敗的情況下損失大量成本，還會在質量方面無法得到控制效果。企業應重視開展定期維護工作的必要性，才可在機械模具加工生產之前，確保機床處于良好作業狀態，及時排查或更換所有故障部件可有效提升機床加工質量，在實際生產加工階段良好完成各項操作指令，高效高質完成生產加工任務。

6 提升生產加工技術發展的主要措施

6.1 重視加工質量效果的提升

由于機械模具在生產加工期間屬于流水線作業，所有員工在進行加工操作時的行為規范程度，對機械模具加工質量會產生嚴重影響。為進一步提升加工技術的發展水平，首先要在加工質量方面進行重視提升，提高所有人員的操作行為規范程度，并提高管理人員的工作監管意識及管理力度，才能在流水線作業的過程中定制更加嚴格有效的規范管理制度。所有施工人員在參與作業期間，應在所有作業環節中避免出現疏忽或錯漏問題，盡量減少加工出錯情況的發生概率，嚴格遵守各項規定制度，并熟練掌控各項要點及注意事項。管理人員在進行現場監管時，應加深管理力度并嚴格執行規范控制措施，根據企業所定制的獎懲措施對相關人員進行處理或獎勵，進一步提升所有人員的工作積極性，始終保持高度集中的工作態度開展加工制造工作，在高效完成作業任務的同時，對機械模具加工制造技術的提升優化也可起到促進效果。

6.2 引入自動對刀系統和在線測量系統

通過引入自動化控制技術進行融合應用，可對機械模具數控加工制造技術的發展起到優化創新效果。比如使用自動對刀系統和在線測量系統開展工作，可以在數控加工制造過程開展期間預防刀具使用錯誤，在最大程度減少人為因素影響的情況下，配合開展測量工作提高加工制造精度。這種增加科學技術融合深度的加工方式，可在數控加工技術的應用發展方面得到有效提升，同時也可在生產效率及質量等方面得到改善。

6.3 配置專家參數對系統進行優化提升

配置專家參數可在自動化開展模具數控加工期間發揮重要作用，可在應用時對系統起到優化效果。尤其是在模具加工期間，為滿足更高精度要求，自動化機器操作可在最終精度控制方面達到更高標準，因此更加需要在參數精準程度方面進行重點控制。在采集溫度及刀具壓力等多種數據的采集方面，需要在加工生產期間進行不斷調試，確保最終所配置的具體參數達到科學控制要求，在自動化系統應用后提高實際操作準確程度，并減少人工操作期間的繁雜控制步驟。

6.4 結合自動和手工兩種編程方式

由于部分模具及部件在數控加工操作期間需要依靠手動方式進行操作，因此，為避免自動化操作機器加工時出現錯誤問題，應在作業方式中增加手工操作的切換功能。自動化的數控加工方式主要利用編程作為操控程序，雖然可以在實際工作效率和質量方面具有優化發展價值，但由于自動化操作系統并不能夠保證萬無一失，所以在施工期間需要與手工操控方式進行結合，可有效彌補自動化操作中所缺少的人性化特點。只使用手工操作的方式會在作業期間受繁瑣操作影響，使工作效率出現明顯降低，同時可能會出現錯誤問題影響質量，如果可以將自動和手動兩種操作方式結合，將會在技術應用過程中增加創新空間，在彌補兩種操作方式所存在的缺陷的基礎上，進一步促進加工技術的提升優化效果。

6.5 重視機床的自動切換功能

機床的自動切換功能可在數控加工中真正提升生產效率，在實現多機床自動切換功能的基礎上，可實現多級共同操作效果。在人力資源投入及生產加工效率方面，可通過多級指令控制展現其優化效果，但在進行操作時，由于多個機床需共同參與作業過程，因此需要在加工制造期間注意操作連貫性，盡量避免出現錯誤指令，維持整體流程的順利開展。

7 結語

隨著現代技術的快速發展及應用普及程度增加，在機械模具數控加工制造中與其結合已成為現階段發展趨勢，尤其是在加工市場行業的發展期間，通過自動化應用技術的融合發展，已在手工操作技術的應用效果方面得到明顯改善，不但可以保證模具的實際加工質量，還可有效提升部件加工精度，可在多種技術創新應用的情況下，促使我國的工業生產行業快速發展。

參考文獻：

[1] 羅震峰.機械模具制造中數控加工技術的應用探討[J].現代制造技術與裝備，2019（03）：99，101.

[2] 康逢華.機械模具數控加工制造研究[J].區域治理， 2018（16）：263.