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      摘要：模具加工制造過(guò)程中, 對(duì)零件的精確度以及材料的質(zhì)量有較高要求，尤其在模具批量生產(chǎn)條件下，更加需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に嚵鞒膛c先進(jìn)技術(shù)條件，來(lái)提升模具加工的效率和精準(zhǔn)度。現(xiàn)今，將數(shù)控技術(shù)與模具生產(chǎn)相結(jié)合，可以有效地解決模具批量生產(chǎn)難題。通過(guò)現(xiàn)代化、智能化的數(shù)控技術(shù)，極大的彌補(bǔ)了模具加工本身所具有的缺陷，通過(guò)優(yōu)化加工工藝和技術(shù)，提高工作效率和制造精確度，給模具生產(chǎn)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

      關(guān)鍵詞：控技術(shù)；模具制造；應(yīng)用

       0 、引言

     數(shù)控加工是集合計(jì)算機(jī)、通信、微電子以及自動(dòng)控制等技術(shù)，為一體的現(xiàn)代化生產(chǎn)加工技術(shù)，它的出現(xiàn)不僅提高了制造加工業(yè)的生產(chǎn)效率，而且，還能通過(guò)先進(jìn)的加工技術(shù)提升零件加工的精確性，并且，可以憑借自動(dòng)化的控制系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工作業(yè)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，還能減少零件的生產(chǎn)成本，為企業(yè)提供更大的生產(chǎn)利潤(rùn)。由此可見(jiàn)，數(shù)控機(jī)床在工業(yè)以及制造業(yè)中，有著非常重要的作用，而能夠使數(shù)控機(jī)床體現(xiàn)出這一核心作用的基礎(chǔ)，則是對(duì)整個(gè)加工過(guò)程的工藝設(shè)計(jì)以及程序編制。在數(shù)控模具過(guò)程中，工藝設(shè)計(jì)以及程序編制主要是制定加工工藝的規(guī)程。數(shù)控模具工藝內(nèi)容主要包括有：選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容；對(duì)模具圖樣進(jìn)行工藝分析；數(shù)學(xué)處理模具的圖樣并且確定編程設(shè)定值；數(shù)控加工工藝方案的確定；選擇數(shù)控機(jī)床的類型；刀具、夾具、量具的選擇和設(shè)計(jì)；切削參數(shù)的確定；加工程序的編寫、校驗(yàn)與修改等。

      1 、數(shù)控模具技術(shù)的應(yīng)用

     數(shù)控模具技術(shù)，可以分為數(shù)控銑削加工、數(shù)控電火花加工、數(shù)控磨削加工以及數(shù)控車削加工等。其中數(shù)控裝置是整個(gè)技術(shù)的核心環(huán)節(jié)，現(xiàn)階段，大部分的數(shù)控機(jī)床都采用微型計(jì)算機(jī)控制。由數(shù)控接收控制介質(zhì)輸入的信息，經(jīng)過(guò)處理與運(yùn)算后，控制機(jī)床的每一個(gè)動(dòng)作，而且，每一個(gè)加工方式都有具體的應(yīng)用環(huán)境，例如：數(shù)控銑削加工技術(shù)就被廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備制造、模具加工等領(lǐng)域。它以普通銑削加工為基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，不但能完成普通銑削加工的全部?jī)?nèi)容，而且還能完成普通銑削加工難以進(jìn)行的加工工序。數(shù)控銑削加工設(shè)備主要由數(shù)控銑床和加工中心組成，可以對(duì)零件進(jìn)行平面輪廓銑削、曲面輪廓銑削加工，還可以進(jìn)行鉆、擴(kuò)、絞等加工；數(shù)控電火花加工則主要應(yīng)用于模具型腔加工，在模具加工中應(yīng)用最為廣泛。主要通過(guò)電極放電腐蝕的原理，進(jìn)行模具加工，常用的電極為紫銅或者石墨。在模具生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)模具的特點(diǎn)，選擇合理的加工方式，降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率。對(duì)于旋轉(zhuǎn)類的模具，可以采用數(shù)控車削加工，對(duì)于微細(xì)復(fù)雜形狀、特殊材料的模具，可以采用數(shù)控電火花加工。對(duì)精度要求較高的解析幾何曲面，可以采用數(shù)控磨削加工。

     此外，在模具加工工藝環(huán)節(jié)上，還需要根據(jù)模具的特性選擇特殊的加工方式，采用數(shù)控車床，只要完成前期準(zhǔn)備后，就可以進(jìn)行加工。在模具成型之后，如果尺寸無(wú)法符合設(shè)計(jì)要求，可以根據(jù)三維模型軟件，生成數(shù)控代碼，將成形模具固定到數(shù)控機(jī)床上，進(jìn)行精確地?cái)?shù)控加工，從而使模具符合標(biāo)準(zhǔn)要求。數(shù)控車模具工藝，主要是利用數(shù)控機(jī)床控制刀具，在工件上完成一系列的切削、鉆孔工作。工序較為集中，大部分的操作都是在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行的，因此，在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要根據(jù)模具的圖樣特征進(jìn)行分析，判斷是否能夠在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上完成所有的加工工序，如果不能則應(yīng)該根據(jù)模具需求，進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，以下就對(duì)數(shù)控模具技術(shù)的具體應(yīng)用，進(jìn)行深入分析：

     1.1 定位基準(zhǔn)分析

    模具定位基準(zhǔn)，取決于零件本身的樣式以及加工特點(diǎn)。在進(jìn)行工序設(shè)計(jì)時(shí)，必須要先判斷模具是外形加工還是內(nèi)形加工，通常情況下在外形加工時(shí)，需要通過(guò)零件的內(nèi)形進(jìn)行定位，而在加工內(nèi)形時(shí)，則需要根據(jù)模具的外形進(jìn)行定位。例如：同軸度、圓度以及徑向跳動(dòng)等。車床主軸的定位過(guò)程較為復(fù)雜，包括頂尖、錐堵、支承面等作為定位基準(zhǔn)，并且所用的基準(zhǔn)都需要在該工序前完成。數(shù)控模具各個(gè)工序的定位基準(zhǔn)選擇如下表1 所示：

     1.2 數(shù)控加工工序劃分

     通常，數(shù)控加工工序的劃分，可以根據(jù)模具粗、精加工方式，以及刀具種類進(jìn)行劃分。其中對(duì)模具的加工精度、剛度以及加工變形量大小具有特定要求時(shí)，需要分別進(jìn)行模具的粗加工以及精加工，例如：使用鑄件、鍛件或焊接件，作為模具加工的毛皮材料時(shí)，應(yīng)該先進(jìn)行粗加工，然后在進(jìn)行精加工。加工順序?qū)τ谀＞叩馁|(zhì)量，有著非常重要的影響，避免將模具某一部分全部加工完成后，才開(kāi)始其他表面的加工，這種方式會(huì)破壞已經(jīng)完工模具表面的精度。在按照所用刀具劃分工序時(shí)，應(yīng)該提高刀具的使用效率，盡量減少換刀次數(shù)，這樣不僅能夠降低定位誤差對(duì)模具加工精度造成的影響，而且還能壓縮數(shù)控機(jī)床的空程時(shí)間。在具體操作過(guò)程中，可以對(duì)模具采用集中加工方式，即在進(jìn)行加工時(shí)，對(duì)模具圖樣進(jìn)行分析，選擇模具加工中使用的刀具以及各項(xiàng)工序的工作時(shí)間，充分利用刀具，然后更換新刀具，按照同樣的原理進(jìn)行加工，能夠合理的提高工作效率和生產(chǎn)能力。此外，在劃分工序時(shí)還需要綜合考慮模具加工的精度以及數(shù)控機(jī)床的工作效率。通常，一道加工工序包含非常復(fù)雜的刀具，因此，為了能夠使模具加工的精度有所保證，需要對(duì)加工工序進(jìn)行細(xì)分，以便于對(duì)復(fù)雜表面的加工過(guò)程進(jìn)行有效控制。對(duì)于一些需要進(jìn)行銑削面以及鏜孔加工的模具，在設(shè)計(jì)工序上應(yīng)該先考慮銑削面的加工，然后進(jìn)行鏜孔，而且在工序轉(zhuǎn)換過(guò)程中需要有一定的恢復(fù)時(shí)間，從而能夠降低模具熱變形對(duì)鏜孔精確度造成的影響。總之，在進(jìn)行數(shù)控車模具工藝設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度要求、加工材料的類型等情況，進(jìn)行綜合考慮。

     1.3 數(shù)控刀具的選擇

     在數(shù)控模具加工過(guò)程中，會(huì)使用到多種工具，例如切刀、銑刀、鉸刀、擴(kuò)刀、鏜孔刀以及鉆頭等。其中常見(jiàn)的刀片形狀為正型前角刀片以及負(fù)型前角片，前者用于對(duì)內(nèi)輪廓加工，小型機(jī)床加工，工藝系統(tǒng)剛性較差和工件結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜應(yīng)該優(yōu)先選擇正型刀片；

     后者主要對(duì)于外圓加工，金屬切除率高和加工條件較差時(shí)應(yīng)該優(yōu)先選擇負(fù)型前角刀片。表2 為數(shù)控零件加工中不同刀具的參數(shù)要求：

表2 不同刀具的參數(shù)要求

     2 、數(shù)控模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

     伴隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)數(shù)控模具技術(shù)將會(huì)得到快速、科學(xué)的發(fā)展。以下就對(duì)數(shù)控模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析：

     2.1 更快的加工速度

     數(shù)控技術(shù)使模具加工變成了自動(dòng)控制的過(guò)程，通過(guò)數(shù)控機(jī)床將主軸轉(zhuǎn)速以及分辨率等方面，進(jìn)行全面優(yōu)化，極大提高數(shù)控模具加工的生產(chǎn)效率和加工精度。例如：數(shù)控銑削加工的主軸轉(zhuǎn)速通常為15000r/min，通過(guò)提高主軸轉(zhuǎn)速可以帶動(dòng)模具加工速率，正常情況下模具加工效率可以提升三倍左右。

     2.2 更高的可靠性

     數(shù)控模具技術(shù)的可靠性，主要是由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)決定的。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床采用了先進(jìn)的模塊硬件結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶自身的需求，對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制功能進(jìn)行組合。這些功能模塊的設(shè)計(jì)與制造，在標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的指導(dǎo)原則下進(jìn)行，極大的提升了數(shù)控機(jī)床的可靠性。

      3 、結(jié)束語(yǔ)

     綜上所述，科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的精度要求越來(lái)越嚴(yán)格，同時(shí)，模具的表面形狀也越來(lái)越復(fù)雜，這無(wú)疑給產(chǎn)品生產(chǎn)加工提出了更高的要求，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備也提出了通用性和靈活性等方面的要求。尤其是對(duì)模具制造行業(yè)中，復(fù)雜模具應(yīng)用越來(lái)越廣泛，使用普通機(jī)床加工，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，而且產(chǎn)品的精準(zhǔn)度無(wú)法保證，因此，需要對(duì)模具生產(chǎn)加工進(jìn)行不斷優(yōu)化，提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。本文對(duì)數(shù)控模具技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。首先分析出數(shù)控模具技術(shù)的基本概念及特點(diǎn)，然后從模具加工過(guò)程中工藝特定的分析，并且對(duì)未來(lái)數(shù)控模具技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行了簡(jiǎn)要探討，為日后數(shù)控模具加工技術(shù)及其工藝優(yōu)化提供更加科學(xué)、可靠的理論依據(jù)。