机械模具数控加工制造技术研究

【摘 要】回顾过去的30年，随着科学技术的不断发展和进步，机械模具数控加工制造技术不断发展，对加工的型面复杂度、结构繁琐度和精度要求都越来越高。同时对材料的硬度也提出了更高要求，并且数控加工的时间周期越来越短。机械模具数控加工技术在模具中有着十分重要的作用，加工技术的高低能决定模具的质量。因此，未来提高模具质量，必须要提高机械模具数控加工的水平。机械模具数控加工的多元化特征已经体现得越来越明显，并且在模具制造中被充分发挥作用。

【关键词】机械模具 数控加工 制造技术

对于一个制造业发展中的大国，模具是其工艺装备的基础，也是国民经济的命脉，更是国家工业发展的基石。采用模具生产出来的最终产品，往往是模具价值的好几十倍。我国的各个行业都依赖模具制造。因此，模具的设计生产水平也就决定了最终产品的质量和效益，模具数控加工能力也体现了企业产品开发能力和市场的竞争力。从目前来看，机械模具对加工技术的要求比较高，其主要原因是以往的模具加工技术满足不了现阶段的社会需要[1]。因此，要不断提高模具数控加工水平，只有这样才能使得生产效率提升，同时也提高产品的质量。数控加工制造技术在模具生产中的作用十分重要，而且加工方法也很多。例如数控车加工、铣加工和磨削加工等，这些对于机械模具来讲，都有十分重要的意义。

1 国内模具制造技术的回顾与发展

从20世纪初到目前，模具制造都在飞快地发展。在很短时间内，我国已经自主研发了非常先进的数控机床。在我国加入世贸组织后，我国的进出口贸易也获得了一定的机遇，很多世界上先进的数控模具机床以正常的价格进口到国内，极大促进了我国数控加工设备的快速发展。由于先进数控机床的使用，开拓了模具制造技术发展的新领域，通过CAD三维设计，CAM仿真以及CAPP机械加工，使得整个模具制造更加完美。不过由于我国的数控加工技术与其他一些发达国家还有一定差距，所以，一些大型的模具和高精密的模具制造水平还达不到世界水平[2]。

2 机械模具数控加工的要求

2.1 明确产品特征

对于模具制造来讲，常常都是单件生产，每件模具在结构上都有自己的特征。因此在生产时候，不存在重复开模的现象，这就对机床控制和数控编程提出了非常严格的要求。如果模具的结构很复杂，还需要借助其他机械软件进行辅助，从而完成机械模具的加工。

2.2 了解模具制造开发中的不确定性

模具的设计主要是为了更好地开发产品，不是以产品的最终形式呈现。因此，在整个模具的开发时间和开发数量上都具有不确定性和随机性。需要模具设计人员有非常强的适应能力，以满足模具开发过程中的不确定性和随机性，并且设计人员还需要具有良好的实践经验。

2.3 减少误差的发生

对于机械模具的数控加工来讲，其精准度是一个非常重要的标准，要求加工人员在模具加工中严格控制误差的出现率。机械模具的制造需要具备较高的精准度，这就要求加工人员在模具加工过程中，控制误差出现率。如果在模具加工过程中无法控制误差的出现率，那么就保证不了产品的质量[3]。

2.4 实现机械加工的规范化

一般来讲，模具内部的构造是很复杂的，因此在机械加工的时候，很容易出现加工不到位的情况。这就需要采用其他机械加工手段对其进行再次加工。例如用电火花对特殊的模具进行加工，这种加工方法很简单，不仅有效地完成了模具加工，还减少了机床的使用率。此外，在机械加工过程中要实现规范化，这样才能保证模具加工的质量[4]。

3 机械模具数控加工技术的应用

随着科学技术的发展，机械模具的加工技术也发生了翻天覆地的变化，模具制造对数控加工技术提出了非常严格的要求。从目前的情况来看，数控加工的技术种类越来越多，基本能够满足现代化模具加工的基本要求，而且数控机床的精准度也符合国际标准，可以充分地发挥在模具加工上，让模具加工制造的周期越来越短，质量越来越高，成本越来越低。将先进的数控加工技术在模具加工中应用，不仅可以提高模具加工质量，还可以提高产品质量。

3.1 数控车削技术

在整个制造业中，数控车削技术是整个加工制造业的基础，其主要用于杆类零件的加工和回转模具的加工。此外，一些瓶体和塑料模具也可以采用数控车削技术来完成。

3.2 数控铣削技术

数控铣削技术也是一项十分重要的数控加工技术，很多模具的外部结构是平面结构，而且基本是曲面构成的。因此，数控铣削技术就有了用武之地，在工程技术中的应用也非常广泛。有了数控铣削技术，完成了很多车削技术不能完成的任务。

目前数控铣削技术发展得越来越好，在整个模具制造中发挥了重要的作用。

3.3 数控电火花技术

在模具制造快速成型加工中，数控电火花技术的应用范围非常广泛，而且对于加工精度的要求很高。并且，数控电火花技术对编程要求不是很高，可以很好地应用于模具加工制造中[5]。

4 机械模具数控加工技术未来的发展方向

4.1 精准度高

对于数控加工技术未来发展方向，其精确度是重中之重。在整个数控加工过程中，要严格控制数控加工的几何精度和加工精度，要减少误差的发生率。同时，还可以通过闭环补偿技术来提高数控加工精度。

4.2 具有良好的柔性

从目前的数控加工技术来看，柔性化是必不可少的，当柔性体现在整个加工对象发生变化后，整个数控机床也能够适应对象产生的变化。

在同一个数控系统和机床中，可以对结构不同的零件进行柔性化加工。由于数控加工属于开放式系统，因此，具有更好的通用性和专用型，用户可以更好地进行体验和及时进行存储，还可以对整个系统进行重新编辑和重组。目前，我国使用的数控系统比较单一，还没有更好地融和柔性化。

4.3 做到数控加工高效化

如果想要数控加工高效化，那么必须要实现数控的高速切削。高速切削不仅可以克服机床震动的问题，还可以很好地促进排屑能力，大大减少加工变形的发生率，也可以提高模具表面加工质量和精度。数控加工高效化还可以让模具加工后，无需进行精加工，提高了工作效率。

4.4 智能化加工

在未来的模具数控加工中，会出现智能化加工的模式。这种模式可以实现加工的全智能化，不仅可以降低加工人员的工作强度，还能提高工作效率，最重要的是简单方便、加工质量高。

结语

机械模具数控加工在整个模具加工中具有非常重要的作用，利用机械模具数控加工技术，不仅提高了加工精度，还减少了误差出现率，同时缩短了制造周期，提高了工作效率。在未来发展中，机械模具数控加工技术会发挥更重要的作用。

参考文献

[1]刘颖辉，张伟.基于斯沃软件的注塑模具数控仿真加工实验开发[J].科技致富向导，2013（18）：28+55.

[2]龚肖新，芮延年.模具数控加工切削参数优化方案模糊综合评价[J].机械设计与制造，2010（08）：242-244.

[3]葛付存.模具数控加工质量的因素分析[J].信息与电脑（理论版），2010（01）：42-43.

[4]乔玉林，孟令东，孙晓峰等.纳米纳米Si02/SiC复合体系的高温减摩抗磨性能研宄[J].稀有金属材料与工程，2009，38（2）：1018-1023.

[5]Valsecchi B.，Previtali B.，Vedani M.. Fiber laser cladding with high content of WC-Co based powder [J].International Journal of Material Forming，2010，3：1127-1130.