试析机械模具数控加工制造技术

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摘要：机械制造技术和机械成型技术不断的发展和完善，我国的模具制造和模具加工技术也有了非常大的转变，数控加工机床的自动化程度非常高，同时其在发展的过程中，精度也要比其他技术更高，加工中不容易出现故障，所以也更容易控制加工和生产的质量，这种加工技术可以很好的满足高精度和高要求的模具加工，所以在应用的过程中也获得了更多人的青睐，本文主要分析了机械模具数控加工制造技术，以供参考和借鉴。

关键词：制造;模具;数控加工

数控生产的过程中，加工技术朝着更加多元化的方向发展，出现了众多新型的数控加工技术，这些技术的出现很大程度上促进了数控模具加工的发展，在这些新技术中最为常用的一种技术就是数控铣床及加工技术，紧随其后的就是数控线切割加工和数控电火花加工技术，这些技术在数控加工行业的发展中都扮演着非常重要的角色。

1 模具数控加工的特点

模具具有结构.型面复杂.精度要求高.使用的材料硬度高.制造周期短等特点。模具制造是一个生产周期要求紧迫。技术手段要求较高的复杂的生产过程。每一副模具都是一个新的项目。有着不同的结构特点。因而对于机械加工的技术上水平要求较高。传统的机械加工技术及设备具有一定的局限性，工艺水平较低、精准度不够，且生产周期较长，直接影响到模具制造的生产效率以及质量。

1.1 模具制造的过程中都是单件生产，每一个模具在结构方面都是存在着十分明显的差异的，同时在生产的过程中没有二次开膜的机会，所以在编程和控制上都有着非常严格的要求，不能出现任何的闪失，如果所加工的模具需要复杂的流程支持，通常要选择第三方机械软件对其进行自动化编程，之后再通过模具加工人员对其进行仔细的修整。

1.2 模具的开发和设计并不是终端的产品，它主要是为新产品的研发提供一系列支持的一个程序，所以在数量上和时间上都有着非常强的不确定性，所以设计和制造者必须要具备非常强的专业能力，同时还应该具备丰富的实践经验，模具腔面的加工流程具有非常强的复杂性，所以其在加工的过程中也可能会出现非常大的障碍，在加工中，必须要达到精度的要求，采取有效的措施来减少和避免手工修整和手工的抛光。

1.3 模具加工的过程中对加工精度有着十分严格的要求。为了保证产品成型的效果，必须要在加工的过程中对误差进行有效的控制，不然模具上的误差就会在产品上得以充分的体现，只有保证加工精度达到要求，才能防止溢料问题的产生。

1.4 在模具加工的过程中还存在着一些特殊机械加工，通常情况下，模具的内部结构有着十分明显的复杂性，所以对尖角和肋条等比较细小的结构是很难实现用机械加工的，还有一些特殊的商品会要务求用电火花进行加工，同时电火花加工的过程中还要对电极之间的间隙进行设置，模具加工的过程中也应该使用纯铜和石墨作为材料，这样才能保证其导电性，从而也有效的对其加工速度进行有效的控制。采用这种加工方式所使用的成本也更低，但是需要注意的是，使用石墨加工对机床的性能会产生非常大的负面影响，所以在加工的过程中也应该设置一些专业的吸尘设备，或者是将其浸泡在液体中进行加工，同时还需要使用专门的数控石墨加工中心，保证加工整个过程的顺利进行。

2 数控加工技术在模具制造中的应用

对模具的数据加工进行了详细的研究之后可以发现。模具制造的过程中对期间所使用的机械性能有着非常严格的要求，数控加工工作是当今一种非常重要的机械加工方式，这种加工方式可以有效的提高加工的效率，它还能很好的满足模具加工中的各种特殊的要求，尤其是在数字控制技术和数控机床生产中的精度控制。当前这些技术已经有了很明显的提升，在模具制作的过程中，应用数控加工技术可以十分有效的将加工的质量和效率提升到一个新的水平，同时还能有效的降低生产和加工的成本，数控加工技术在当今的模具加工中已经有了越来越广泛的应用，它可以降低对工人实际经验的要求，所以这种变化也是革命性的转变，在很多比较先进的企业中普遍使用的都是数控加工技术进行模具制造，同时还要以数控加工为主要的内容进行模具制造整个步骤的规划。

2.1 数控车削加工

一般来说，数控车削加工多用于模具制造中轴类标准件，如各种杆类零件，包括顶尖，导柱、等等，同时也可以用于回转体模具的制造加工，如瓶体、盆类的注塑模具，轴类、盘类零件的锻模，冲压模具的冲头等。数控车床由于加工平面的限制，往往仅能够用于模具中部分零件的加工。

2.2 数控铣削加工

由于模具外部结构多为平面结构，同时多为凹凸型面以及曲面的加工，因而数控铣床的应用较多，采用数控铣床可以加工外形轮廓较为复杂或者带有曲面的模具。如电火花成形加工用电极、注塑模、压铸模等，也可以采用数控铣削加工。随着数控加工技术的不断发展，目前大型数铣加工中心在模具制造中较为常用。

2.3 数控电火花加工

数控电火花加工方式普遍应用在快速成型交工当中，这种加工工艺的精度非常高，而整个过程的变成难度也不是很大，数控电火花额要比其他加工技术具备更好的适应性，而线切加工主要是针对直壁的模具进行加工，在加工中能够起到良好的作用，实现预期的加工效果。

3 数控加工技术的发展前景

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在加工精度方面，普通级数控机床的加工精度已由10m提高到5m，精密级加工中心则从3～5m，提高到1～1.5m，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01m)。

在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。

4 结束语

当今，数控加工技术已经广泛地用于模具制造的各个生产领域，尤其是在家电、轻工、汽车、医疗器械、工艺品、儿童玩具等行业得到了更为充分地应用，而目前国外的先进数控加工技术已经开始为风电、水电、核电、铁路交通和航空航天等领域制造模具。总之，模具具有结构复杂、型面复杂、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特点。应用数控加工模具可以大副度提高加工精度，减少人工操作，提高加工效率，缩短模具制造周期。同时，模具的数控加工具有一定的典型性，比普通产品的数控加工有更高的要求。

参考文献：

[1]刘淑华.模具受力状态及钢材合理使用解析[J].科技传播，2014(1).

[2]陈爱霞，金海霞.模具数字化实验室研究与应用[J].九江学院学报(自然科学版)，2011(4).

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