数控加工技术在机械模具制造中的应用分析

马春玲

摘 要 模具是机械加工中零部件塑型的重要基础，所以模具本身的质量直接关系到零部件的加工质量，零部件的构造形式越复杂，对模具的制造要求就越高。利用数控加工技术进行机械模具制造，不仅能够提高制造质量，而且能够提高生产效率。文章主要对数控加工技术在机械模具制造中的应用进行分析，为进一步提升模具制造质量提供参考。

关键词 数控加工;模具制造;工艺;编程;验证

随着我国机械制造业的快速发展，对零部件的加工质量和加工效率有了更高的要求，传统的加工方式已经无法满足这种制造需求，数控加工技术的出现，是对机械制造业的一种变革。数控加工技术主要是利用预先编写好的程序来控制自动化机床进行零部件的加工，由于数控加工技术在自动化、集中化和柔性化方面具有较强的优势，所以在制造领域得到了广泛的应用。在零部件的构造越来越复杂，以及对加工精度要求越来越高的形势下，需要不断提升模具的加工质量，以确保模具能够满足各种复杂条件下零部件的加工需求，为促进工业生产水平的提升奠定良好的基础。

1机械模具加工特征的分析

在传统的模具制造中，由于零部件的种类较少，且构造形式较为简单，所以模具制造难度相对较低，在加工时按照规范化步骤进行制造即可。而在现代工业生产中，为了满足各种机械设备的性能需求，零部件的种类不断增加，且构造形式也越来越复杂，由此增加了模具制造的难度。为了提高数控加工技术在机械模具制造中的生产效率和质量，应该对机械模具的加工特征进行优化分析，为工艺设计人员提供重要的参考依据。对市场中现有的模具和企业生产过的模具进行种类和形状特征进行分析，找出其中的共同点，然后利用典型特征建立模型，从而提高工艺自动化水平和数控代码生成效率。一般情况下，会将孔、凸台和角等作为模具的基本特征，然后将总结的特征与CAD模型结合来优化工艺流程和布局。在代码编写过程中，设计人员可以将人工识别技术融入数控加工技术中，根据模具的尺寸、数量、自由度等参数来选择适宜的机床设备，然后根据模具的几何特征选择适宜的道具，由此提高数控加工技术在机械模具工艺制定中的效率[1]。

2合理规划机械模具的加工工艺

为了提高模具制造的生产效率，降低总体成本投入，应该合理规划机械模具的生产工艺。生产工艺是对机械模具制造中各个工序之间衔接步骤的优化处理，是刀具以及工件行驶路径的重要参考依据，直接关系到机械模具制造的效率以及生产成本。在工艺规划中可遵循集中化原则，按照由粗到细的方式进行工艺规划。为了降低设备的采购和使用成本，在工艺规划中可提高模具一次装夹内工序的完成度，降低因为工序烦琐而增加成本投入。为了提高零部件加工的精度，可提高机械模具的定位误差要求，以此降低不同机床间的误差对模具产生的影响。对于同轴孔而言，尽量采取一次定位加工，减少加工中换刀频率，尽量减少模具的移动，降低这些因素对加工精度的影响。在刀具行驶和更换路径设计中，通过优化设计缩短路径，对于同等级别而言，可参照上一工序结束后刀具的位置，合理安排距离刀具位置最近的工序。在加工完平面工序后，再对孔和内表面工序进行规划，最后安排外表面工序加工。在使用铣刀进行模具表面加工时，由于施加的力度较大，容易影响到模具加工质量，所以对于加工精度要求较高的模具而言，可采取铣平面和钻孔交替加工的形式[2]。

3数控加工中编程技术在机械模具制造中的应用

编程是数控加工技术的核心部分，在机械模具制造柔性化的要求下，增加了编程的工作量和难度。编程在数控加工技术中的应用主要体现在刀具和切削方式的选择，这也直接关系到模具加工的质量。现阶段在数控加工技术中使用的编程软件可以实现人机交互的功能，便于提取模具中的几何特征作为关键参数，提高编码生成的效率。刀具的选择要与零件的加工要求相符，利用数控加工编程技术，可以将加工零件的几何参数和材料特征等输入到软件中，在系统中即可自动生产列表。工艺设计人员可参照工艺设计要求筛选出与之匹配的刀具，确保零件加工质量。切削方式对模具加工的表面质量有直接影响，应该根据模具的材料和刀具类型选择适宜的切削方式。在数控加工编程技术中，可以利用系统中简化后的特征生成制造工序，然后设计刀具路径和切削参数，经过复核后，在软件中可直接生成与工艺对应的程序代码，同时将其导入到数控设备中[3]。

4数控技术对机械模具的仿真验证

使用数控加工技术进行机械模具制造，可有效提升加工过程的自动化，大大降低因为人工操作而出现的失误率。但是在实际生产中受到各种因素的影响，会出现碰撞以及过切等问题，直接影响到模具的加工质量。为了保证模具制造质量，在生成机械模具制造工艺流程和数控编码后，可对其进行仿真验证。通过对现实生产环境的模拟，在三维运动场景中输入完整的控制程序，对机械模具制造过程中可能对加工质量产生影响的因素进行预判。在对NC文件中的加工指令进行解析的过程中，为了增强验证结果的准确性，应该注意扫描体的构造，将刀轴矢量输入软件中进行模拟运算，最终生成显示结果。如果模具的实际模型与仿真验证生成的模型存在差异时，可以利用动态图像的变化对数控程序中存在的问题进行分析，然后进行相应的调整。

5结束语

数控加工技术在我国机械加工制造业中的应用，改变了传统的加工方式，高效的自动化生产模式，可实现大規模批量化的机械加工，有效提高生产效率。而数控加工方式是由程序控制机械设备进行加工生产，在精准度方面有更高的提升空间，有效降低传统加工中的误差，提高产品的加工质量。将数控加工技术应用于机械模具制造中，能够满足构造条件比较复杂的模具制造，尤其是对于时间要求紧迫且构造形式比较特殊的模具制造，能够在短时间内完成模具制造，并且有效保证模具的制造质量，这对促进工业生产水平的发展具有重要意义。

参考文献

[1] 刘力行.数控加工技术在机械模具制造中的有效性应用研究[J].科学咨询（科技·管理），2020（5）：23-24.

[2] 李林.在数控模具制作中的影响因素及改进措施探析[J].计算机产品与流通，2020（6）：65.

[3] 徐留明，毛雪.数控加工技术在机械模具制造中的应用探讨[J].轻工标准与质量，2020（1）：109-111.