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数控加工技术在模具制造中的应用
2018-8-2  来源: 济南大学泉城学院工学院   作者:张宏芳,李爱莉




      摘 要:模具加工与制造作为制造业的基础行业,是国民经济发展的重要基础。近年来,数控加工技术以其优越性,在模具制造中得到了广泛应用。传统的模具制造设备及工艺有较大的局限性,如制造周期长、工艺落后、产品精度低等,对模具制造的生产效率和产品质量产生不利影响,已不能满足模具加工需要。数控加工技术弥补了传统加工技术的不足,具有高质量的产品性能、高生产率、高度自动化等特点。本文阐述了数控加工技术的特点、在模具制造中的重要意义、应用分析,并提出了数控加工技术在应用中需要注意的问题,以期对实际生产提供一定的理论指导。
  
     关键字:数控加工技术;模具制造技术;应用

  
     数控加工技术是通过数字化信息来自动化控制机械设备的技术,随着科学技术的发展,产品更新换代较快,多品种、中小批量生产的比重越来越高,对零件的形状及精度要求也越来越高。传统的加工设备和制造方法难以满足要求,而数控加工技术能够有效解决结构复杂、精密、小批多变零件加工问题,因此,得到广泛应用。

     在实际生产中,通过模具加工生产出的价值,要远远大于模具本身的价值。在模具制造生产过程中,使用数控加工技术不仅可以保证模具的精度,而且可以方便高效的对模具进行设计和加工。因此,数控技术在模具制造中发挥着重要的作用。

     1、 数控加工技术特点
  
     数控加工技术分为数控机床和数控编程两方面,其中,数控加工机床属于模具制造中的硬件设施,直接影响着模具加工的质量和效率;数控编程则属于软件设施,可以满足不同模具的加工要求,从而方便、高效的完成了加工任务。

 
     1.1 高质量的产品性能
  
     传统的模具制造技术不成熟,制造工艺较粗糙,加工产生的次品和废品率较高,模具质量较低,难以满足高质量的要求。相比与传统的模具制造,数控加工技术采用了数字一体化操作系统,能较好的控制误差,保证加工精度且质量稳定。
   
     1.2 较复杂的零件加工
  
     数控机床的驱动装置主要由主轴电机、进给单元、进给电机及主轴驱动单元四部分组成,能够实现多坐标的联动,完成模具生产的各项复杂工作,适用于加工复杂模具。

     1.3 高效的生产率
  
     随着市场经济的不断发展,需要有竞争力的产品来带动生产效率的提高,模具制造周期、产品质量及加工生产成本,对模具产品的市场竞争力影响较大。因此,如何缩短模具制造周期、提高产品质量显得尤为重要。
  
     数控加工技术利用数字操作系统对加工过程进行控制,大大缩短了模具制造时间,整个加工生产过程高速、高效,提高了生产效率和产品质量。
  
     1.4 高度的自动化
  
     数控加工技术采用数字化的操作技术,连续性好,自动化高。相对于传统的加工技术来说,不但能降低操作工人的劳动强度,而且模具制造的连续性好,不易出错,能够提高模具的加工效率高,且质量较好。
  
     在自动化技术下,生产可以实现流水线,各部分的操作人员只需按要求进行操作即可。因此,数控加工技术被不断应用于模具的加工生产中,进一步提高了企业的经济效益 
  
     1.5 对操作人员技术要求高
  
     同传统模具制造不同,数控加工技术多操作人员的专业水平要求较高,需要具备专业的数字化技能,除必须掌握计算机操作技能外,还必须精通数控加工技术的各种控制语言,只有熟练掌握数控加工语言,才能完成代码的编写,实现对数控机床的操控。
  
     为了能够充分发挥数控加工技术在模具加工中的重要作用,只有具备专业水平的操作人员才能够从事相关工作。
  
     2 、数控加工技术在模具制造中应用的意义
  
     2.1 提高模具的精度
  
      由于在模具制造过程中,对模具的精度的控制至关重要。传统的模具制造需经过一系列的诸如铣、磨、车等加工工艺来完成,加工技术难以保证,而数控加工技术可以保证模具加工的高精度,因此,广泛应用于模具制造中,例如数控铣床、数控成型机床等,除可以满足模具加工的要求外,还可以扩大加工材料的选择范围。
  
     此外,数控加工技术,对于形态复杂及稀有金属等不易加工的材料,可以预先设计进行高精度的加工。
  
     2.2 提高模具生产效率
    
     数控加工技术利用其高速切削工艺,其加工速度相较于传统加工技术可提高 10 倍左右,使得生产出的模具产品具有精度高、稳定好性好等特点。

     此外,数控加工技术不仅可以对常见的模具材料进行加工,还可以加工质地较坚硬的材料。

     2.3 推进模具制造业向智能化发展
  
     随着信息技术的不断发展,已经渗透到社会生活的各个方面,模具制造业也不例外,它极大的促进了模具制造业想着智能化的方向发展。
  
    在模具的制造过程中通过不断使用信息化技术,不仅可以快速推动模具制造业向智能化发展,而且企业还可以根据收集到的模具制造信息,及时更新系统,以保证最大程度地满足对复杂工艺的技术要求。
  
    此外,通过数控加工技术的信息化管理,还可以打破时间的限制,进行远程控制,实现异地调控操作。

    3 、数控加工技术的应用分析
  
    3.1 模具分类
  
     在进行模具加工前,需要进行模具分类,并根据模具种类选择合适的数控机床。数控加工的方式多种多样,为了能取得最佳效果,我们应该合理进行分类,目前,较为常用的数控加工机床有铣加工、电火花切割、车削、磨削加工等,只有将加工所用模具进行合理分类,才能满足生产要求,降低成本。
  
    数控加工是一个整体的流程,只有保证加工的每一道工序都能正常的情况下,才能制造出高质量的模具。

    3.2 改进数控技术
  
    随着计算机技术的不断发展,数控加工技术也将随之不断改进和发展。随着数控加工技术的不断提高,模具制造水平也随之提高,例如对于比较复杂的曲面模具,尤其是具有比较细微复杂形状的模具,能够利用数控铣加工及数控电火花加工相结合的方法,实现模具加工的顺利完成。

    3.3 优化加工程序
  
    数控编程技术是数控加工技术的重要组成部分,数控加工技术水平对数控加工技术有较大影响,加工程序越好,则加工水平越高,加工效益也就越高。

    为保证加工效益,技术人员要综合考量三方面的因素,即加工质量、加工时间及加工程序的应用。因此,对于整个数控编程技术应按照指令并行执行的原则,降低非切削时间,以实现同一时间内的共同并发。
  
    4 、数控加工技术在应用中需注意的问题
    
    对于某些复杂模具,在制造过程中,若原材料选择不当或加工工艺参数设置不当,则有可能产生一系列的不良反应,如模具表面拉毛、铣削过程中出现粘刀现象等。

    因此,需要合理进行选材及设置工艺参数。
   
    5、 结束语
   
    随着数控加工技术的在模具制造中的应用不断深化,数控加工技术得到快速发展。数控加工技术可以应用于模具加工的各个生产领域,提高了生产效率,保证产品质量。因此,数控加工技术在模具制造中发挥越来越重要的作用,促进了模具制造业的快速发展。
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