如何提高数控机床在模具加工中的地位

摘 要： 模具加工产业发展的好坏与我国在未来是否能够成为一个制造业强国息息相关。值得注意的是，模具加工离不开数控机床的应用，数控机床涉及多学科的相关知识，涉及到精密机械技术、自动检测技术、自动控制技术、计算机技术等。因此，数控机床在模具加工中处于一个非常重要的地位。首先阐述数控机床在模具加工中的应用，其次，就如何提高数控机床在模具加工中的地位进行深入的探讨，提出自己的建议和看法，具有一定的参考价值。

关键词： 数控机床；模具加工；地位

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310155－01

模具是一个国家工业发展的基石，是一个国家制造业发展的基础工艺装备，关系到国民经济的很多行业都依赖模具成型，尤其是对于家电、仪表、电器、电子、汽车等行业，目前社会上已经有广泛的重视和关注。值得注意的是，模具加工离不开数控机床的应用，数控机床涉及了多学科的相关知识，如精密机械技术、自动检测技术、自动控制技术、计算机技术等。因此，数控机床在模具加工中处于一个非常重要的地位。

1 数控机床在模具加工中的应用

随着工业产品不断向多样化和高性能化发展，产品生产厂家要求模具制造业在短时期内为新产品的开发和投产提供高精度的模具。模具制造业为了适应用户的这一要求，充分利用数控加工先进制造技术，使模具加工技术由传统的手工操作进入到以数控加工为主的新阶段。

数控机床加工是模具零件加工的主要方法，主要包涵了数控电火花加工、数控线切割加工、数控加工中心加工、数控铣削加工、数控车削加工等技术，特别适用于复杂表面、高精度、小批量、单件的零件加工。随着数控机床在制造业中的广泛应用，数控加工技术也得到进一步发展。数控镗铣床、加工中心是计算机技术与机械制造技术的综合产物，要想使其在模具制造业中发挥最佳效果，获得较高的经济效益，既要选用性能优良的机床，即精度高、效率高、工作可靠性好，又要正确合理地使用机床，这是非常关键的问题。

同时，数控加工带来了模具行业技术的提高。为了有效地适应CAD／CAM系统和数控加工系统，那么模具加工流程、模具的结构形式等方面都会发生巨大的变化，所以如果想精确地估算出具有竞争力的模具价格，那么就必须考虑到模具加工效率和加工精度（基于整个加工系统）。在模具制造中最好是拥有加工精度和加工效率都很高的设备。但是这种设备往往售价很高，因而一个模具厂很难各种设备都齐全。为降低成本，在模具行业中出现了深入一步的专业分工，向加工专业化及集成化趋势发展。另外，值得注意的是，由于生产水平的不断提高，模具的加工效率和加工精度也在不断提高，过去很多的测量技术明显派不上用场，因而必须使用表面粗糙度测量仪、数控机床机内在线测量、三坐标测量机等设备。

2 提高数控机床在模具加工中的地位的方法

2.1 注意各种环节的有效协调。在模具企业中，已经公认用数控机床来实现模具高速加工是最有效缩短模具生产周期的方法。模具高速加工主要包括高速电加工和高速切削两种。与传统切削相比较，利用数控机床进行高速切削不仅可以大大提高设备和能源的利用率，去除单位余量的能耗少，同时还能够和CAD/CAM技术相结合，缩短约40%的模具加工制造周期，这是因为数控机床能够有效将精加工、半精加工和粗加工全部集中在一台机床上完成。提高数控机床在模具加工中的作用是一个系统工程，涉及到方方面面，而这些都必须要有效地协调好。选择适合的数控机床是最基本的一方面，与此同时，相应的人员配置和软件配置、电极的正确选用、刀具的正确选用、机床附件的正确选用都是关键环节，应引起注意。除此之外，也必须注意到数控机床加工中材料的选用和各种工艺参数的选定。

2.2 开发先进数控机床。可以在原有数控机床进行模具加工的基础中，开发先进数控机床。例如：模具的数控仿形加工，它是在原液压仿型的基础上不断发展起来的一种新型数控仿型铣床，刀具作仿型切削，在工作台右方紧固被切削工件，由仿型指触及模型，于工作台左方夹紧模型，通过数控机床的数控系统可以用可修改的程序来记录仿型指得到的数据，这种数字程序的控制操作与一般数控机床没有什么差别。选用一般的材料或易加工的材料利用该程序先试加工，通过检测修改完善程序后既可对所选的模具材料切削加工。

2.3 合理安排工序，精化零件毛坯。在模具加工的过程中，很多时候都需要让数控机床与普通车床、普通铣床等通用设备一起配合使用，不能只是依靠一两台数控机床就能够模具的全部加工工序。所以为了有效提高数控机床在模具加工中作用，在保证高效率、高精度的前提下，在工序的安排上应该尽可能地考虑通用设备加工和数控加工的各自特长，通用设备加工和数控加工的经济性是否合理，生产能力和生产节拍是否平衡等。因此在利用数控机床进行模具加工时，模具毛坯应尽量精化，只留小量加工余量，除去热处理、铸锻产生的氧化硬层，加工出基准孔、基被面等。

2.4 高精度控制。数控机床加工技术发展的目标就是朝着纳米级的超精度加工（0.01μm）发展。采用数控机床加工的模具一般都有较高的精度要求，因此利用数控机床进行模具加工时，一定要有效控制住数控机床的加工精度和数控机床的几何精度。一般提高数控加工精度，可以采用闭环补偿控制技术，而为了提高稳定性控制数控机床的几何精度和数控机床的制造精度，应通过减少数控系统误差。

2.5 实现数控机床加工智能化。数控机床加工的发展趋势就是智能化。CNC系统使局部或整个模具加工过程具有自己调整、自己诊断和自己适应的能力，降低对操作者的要求；自动化编程形成智能加工数据库控制加工过程；专家系统及多媒体人机接口使用户操作简单方便。

2.6 数控机床的合理使用。在模具制造中当然最好是拥有加工精度和加工效率都很高的设备。但为了降低生产成本，则应按照主要追求目标来配置加工设备。如果主要是为了满足加工精度，就应注意机床的热变形、工件的温升、加工变形及残余应力择放等问题。如主要为了提高加工效率，则着重考虑装夹自动化、实施长时间无人化操作等。

数控机床（尤其是加工中心）是计算机技术与机械制造技术综合而成的高精设备，要想在模具制造中发挥最佳效果，在工序设计过程中，就应考虑加工设备的选用问题。根据零件的表面加工方法、精度与租糙度、工件形状与尺寸、需要机床的坐标轴数等要求，并考虑现有机床的条件与负荷、加工成本等因素正确选用数控机床。

3 结语

总之，随着数控机床在制造业中的广泛应用，促进了我国数控加工技术的发展，数控机床在模具加工中的作用也日益显著。我们应该尽可能地利用数控机床发展模具工业，既产生较大的经济价值，又具有良好的社会效益，所以值得大力推广。

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