数控加工技术在模具制造中的应用

谢久夏

摘要：随着社会的不断发展，各行各业的技术也是不断向着更多阶级的方向发展着，数控加工技术作为模具制造行业内的新型技术，不仅能够提高模具成品质量，还能够提升模具制造效率，对于模具制造相关行业未来的发展有着重要的推动作用，因此本文将从数控加工技术的主要特点、优势、发展现状、数控加工技术在模具制造中的应用、应用发展趋势以及相关的一些应用建议几个方面对其进行具体的研究分析。

Abstract： With the continuous development of society， the technology of all walks of life is constantly developing in the direction of more classes. As a new technology in the mold manufacturing industry， CNC machining technology can not only improve the quality of mold products， but also improve mold manufacturing efficiency. ， Has an important role in promoting the future development of mold manufacturing related industries. Therefore， this article will discuss the main features， advantages， development status of CNC machining technology， the application of CNC machining technology in mold manufacturing， application development trends， and some related application suggestions. Specific research and analysis on it in several aspects.

关键词：数控加工技术;模具制造;应用

Key words： CNC machining technology;mold manufacturing;application

中图分类号：TH122                                     文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2022）03-0169-03

1  数控加工技术概述

数控加工技术指的是一种在数控机床上进行零件加工的工艺方法，其能够根据控制系统发出数据编码命令，以数字和字母的形式表示工件的形状和尺寸等相关技术以及加工工艺要求，而后对零件进行相应的自动化加工处理。数控加工技术的应用不仅能够最大程度上增加零件成品的精准度，而且还能够使得机床制作零件的效率有所提升，随着数控加工技术的愈加成熟，其在相关零件制作行业未来发展道路上发挥的作用越来越重要。

1.1 数控加工技术的主要特点

1.1.1 工序集中  相比传统通用机床繁琐凌乱的零件加工工序，使用数控加工技术的数控加工机床将所有的工序全部集合到了一起，不仅减少了整套机床的占地面积，而且还能够在保证零件生产质量的同时大幅度提升零件生产效率和零件精细程度，从根本上为相关企业节约了一定的生产成本，更大程度上推动了相关企业的快速发展。

1.1.2 自动化  传统的通用机床因为需要人工来进行刀具使用的原因，不仅对工作人员有着较高的专业素质要求，而且工作效率还会受到工作人员工作效率的影响，且机床发生故障也容易对工作人员造成严重威胁。而数控加工机床的自动化特点则完全的将人力从中解放了出来，不仅对工作人员没有了过高的要求，减少了前期对工作人员进行培训的成本支出，而且还保证了机床工作效率的稳定性，就算机床出现问题，也能够自动进行报警，既确保了工作人员的安全，又有利于快速排除故障，从根本上提高了机床的整体生产效率。

1.1.3 柔性化高  传统的机床能够分为通用机床和专用机床两种，但不管是哪种都有着一定的缺陷，柔性化都不是很高，传统通用机床能够加工大部分零件，但是效率却得不到保证，而专用机床则在零件的选择上存在着一定的局限性，适用范围不够广。数控加工机床则是集传统两种机床的优势为一体，柔性化高的特点能够使得其既能够通过程度的改动满足大部分零件的使用需求，又能够在保证零件加工的高效率，在一定程度上有利于推动相关行业的快速发展。

1.1.4 能力强  数控机床能够根据零件的不同需求编译相应的程序代码，不仅能够对一些较为普通的零件进行加工，而且還能够加工一些有着自身独特特点的零件，数控机床比较适合应用到加工废旧但仍需使用的零件以及新产品的研制中，其广泛的应用范围以及对加工精准度的把控全方面的凸显了数控加工技术较强的工作应用能力。

1.2 数控加工技术的优势

数控加工技术能够自动对零件以及刀具的移动进行控制，根据特定的程序便可以进行相应的零件加工处理，相比传统机床零件加工方式，其不仅能够提高零件加工的精准度还有利于提升零件加工的整体效率。

1.2.1 提升产品精准度  在传统机床的零件加工过程中，零件加工制造结果会严重受到工作人员操作的影响，一旦工作人员操作出现失误，则会导致该零件直接报废，而且就算没有失误，人工操作的每个零件加工后都存在着一定的差距。而数控加工机床则是根据提前编程好的数据代码，系统的对每个零件进行一模一样的加工处理，从根本上提升了零件加工后生产产品的精准度。

1.2.2 明确产品基本特征  数控加工技术对于模具制造来说也有着较为重要的作用，一方面是因为模具制造对各方面的要求都比较高，不管是自身的结构特点还是一些细节上的处理都离不开数控加工技术的精准控制，另一方面则是因为模具制造一般都是单件制造，数控加工技术能够根据数控编码来对不同需求的模具进行相应高精准度的制造，从根本上有利于减少因为人工操作出现失误产生的模具制造成本支出。

1.2.3 提升零件生产效率  数控加工技术只需要根据提前编码好的程序便能够使得机床自动用刀具对零件进行加工工作，而且不管是待加工零件向机床上的移动还是加工后零件退出机床范围的移动都不需要人工进行操作，数控加工技术能够根据零件状态进行相应的移动调整，保证了零件加工之间的无间隔、零距离，从根本上缩短了单个零件加工的加工时间，大幅度提升了零件的整体生产效率。

1.3 数控加工技术的发展现状

数控加工技术是基于计算机技术、现代控制技术以及信息传递技术等基础技术上研发出来的一种零件加工制造技术，其对于零件加工制造行业有着划时代的意义，不仅让该行业摆脱了传统人力为主的加工制造模式，还从根本上提升了零件加工制造的效率和质量，使得以往的机械加工制造時代向着人工智能化时代迈出了巨大的一步，对于相关行业未来的发展更是有着划时代的意义。

从1978年至今，随着我国数控加工技术的不断发展，其整体上已经较为成熟，足够满足国内市场的相关需求，而且不管是数控加工技术低廉的引用成本还是应用到具体工作岗位上取得的明显成效都得到了用户的一致好评，不断在我国数控加工技术不断发展的同时也需要正确面对与外国相关技术之间存在的差距，只有正视自身的缺点才能够使得自身技术不断的向前发展，以达到在未来应用市场中满足更多零件加工需求的目的。

2  数控加工技术在模具制造中的应用

随着数控加工技术的不断成熟，其应用的范围也是不断的扩大，模具制造便是数控加工技术应用的市场行业之一，数控加工技术能够根据自身的优势和特点能够为模具制造相关企业提供更加便捷的模具生产方式，不仅有利于减少模具的生产成本，还能够增加模具生产的效率与精准度，能够从根本上推动模具制造相关行业的快速发展。

2.1 数控加工技术在模具制造中的具体应用

数控加工技术在模具制造中能够分为多种技术的应用，其中根据不同模具的需求可以将数控加工技术分为数控车削加工技术和数控铣削加工技术，根据模具其它方面的要求又可以将其分为数控电火花加工技术和数控刀具加工技术，但不管是哪种技术，对于模具制造未来的发展来说都有着较为重要的推动作用。

2.1.1 数控车削加工技术  数控车削加工技术是模具制造行业中较为重要的数控加工技术应用，其主要是用来制造一些中轴类标准件模具，不管是各种样式的杆类零件模具，还是回转体模具等旋转类的模具零件，其都能够根据相应零件的特征进行对应模具的制造，不仅能够保证达到模具各方面的特殊要求，还能够保证零件加工时的效率和标准，对于实现模具零件的顺利加工和制造有着重要的应用作用。

2.1.2 数控铣削加工技术  相比数控车削加工技术适用于旋转类模具零件，数控铣削加工技术更加适用于曲面或者外形要求比较复杂多样的模具零件，一般情况下数控铣削加工技术主要被应用于凹凸模具以及曲面零件的进一步加工，一方面是因为这类模具外形较为复杂，加工操作的要求比较高，利用铣削加工技术能够取得更加良好的加工效果，另一方面则是因为数控铣削加工技术能够对模具的轮廓、曲面以及孔方面的要求全部进行相应的加工处理，既能够保证模具加工后的整体质量，又能够有效提升模具加工的整体效率，在减少人工劳动力支出的同时缩短了模具制造周期，在一定程度上有利于促进模具制造行业的快速发展。

2.1.3 数控电火花加工技术  在利用机床对模具进行制造时，需要根据模具的具体需求对其进行细致的切割工作，在以往都是通过人工劳动力来进行相应的切割，不仅浪费时间和人力，还有时无法取得良好的切割效果，而数控加工技术中的电火花加工技术则能够根据模具的需求对其进行标准的线切割，不仅保证了切割线的精准度，还能够大幅度降低模具加工的整体时间，因此可以看出数控电火花技术在一定程度上有助于模具制造相关行业的发展。

2.1.4 数控加工对刀技术的运用  在对模具进行制造加工时，离不开数控加工对刀技术的运用，其能够根据机床坐标系对刀具刀位点的运动轨迹进行精确的控制，以此来达到对模具进行更加精准制造加工的目的。不过在运用数控加工对刀技术时，需要对相应的刀具进行一个系统性的统计，而后在根据刀具的长度、宽度以及半径尺寸等其它相关数据进行刀具的位置摆放设置，从而使得刀尖的运动轨迹与模具的切割线能够重合刀一起，最大程度上保证模具制造的精准度。

2.2 数控加工技术在模具制造中应用的具体表现

数控加工技术在模具制造中的应用不仅能够大幅度增加模具的制造精准度和制造效率，对于其它方面的一些性能也有着一定的促进作用，不管是控制模具误差方面、模具加工应变能力方面，还是管理方面以及智能化系统方面，数控加工技术也都有着一定程度上的作用表现。

2.2.1 控制模具误差方面  传统的模具制造技术需要通过人力来对模具的相关数据进行统计、设计和制造，不管出现任何的差错都可能导致模具的报废，不管是模具制造效率方面还是人力资源以及材料资源成本支出方面都有着较大的缺点。而数控加工技术在模具制造中的应用则能够将这些缺点全部弥补掉，其通过根据相应模具的数据进行专业的数控编码，使得数控机床根据编码对所需求的模具进行相应的制造加工，不仅避免了人为因素造成模具制造失败的可能性，还能够严格把控模具之间的误差大小，从根本上保证了模具的精准程度。

2.2.2 模具加工应变能力方面  传统的机床只能够对单一形状或者个别几个形状的模具进行制造加工，适用范围具有着局限性，而数控机床则没有这种顾虑，只需在系统内编入想要制造加工的模具的数据，便能够在同一机床上对不同形状不同要求的各类模具进行制造加工工作，而且还能够保证每个模具制造出来后的质量，因此可以看出数控加工技术能够从根本上增加机床的模具加工应变能力，对于模具制造行业未来的发展来说有着重要的推动作用。

2.2.3 管理方面  数控加工技术在模具制造中的应用也有利于相关工作的管理，数控加工技术的自动化使得模具制造对于工作人员的依赖性不再是那么强烈，而且在数控机床对模具进行相应的制造加工工作时也不需要工作人员进行辅助看管，只需要通过监控系统以及远程操控系统便能够对机床的工作状态进行实时监控，当机床出现故障的时候也能够自动进行故障报警，工作人员只需要根据提示故障位置进行维修即可，以达到能够利用最短的时间将数控机床恢复到工作运行状态的目的。

2.2.4 智能化系统方面  智能自动化也是数控加工技术在模具制造应用中最能体现作用的地方，人工智能化所以技术未来的一个趋势所向，而数控加工技术中的智能化系统则是模具制造行业内相关技术跟随时代发展的一个证明，其能够最大程度上将模具制造中的工人劳动力解放出来，以智能化系统代替传统人力操作系统，利用技术上的优势增加模具制造的精准度以及效率等，从根本上实现了模具制造的自动化操作。

3  数控加工技术在模具制造中的应用发展趋势

3.1 性能方面的发展趋势

数控加工技术在模具制造中虽然已经能够起到足够重要的作用，但是仍然需要加强自身技术的革新，模具制造相关行业最重视的地方便是模具的精准程度以及制作模具的效率，數控加工技术现已经使得模具制造智能化，但是仍然也存在一些不足之处，一方面是数字控制技术还是无法使得模具制造的所有流程全部自动化，在一些运行控制方面依然离不开工作人员，另一方面则是因为数控机床的性能还有待提高，虽然模具制造范围已经足够广泛，但是在精准度方面仍然有着一定的进步空间。

3.2 功能方面的发展趋势

现阶段的数控加工技术还需要工作人员根据所需制造加工模具的具体数据进行程序编码，才能够使得数控机床进行模具制造，这也就导致了数控加工技术在模具制造中应用的局限性，工作人员必须拥有足够强的专业素养才能够保证数控机床的顺利工作，因此数控加工技术未来发展的趋势应该是扩充自身的功能。

数控加工技术在功能方面的发展趋势一方面是需要使得自身更加智能化，能够实现对模具的自动识别而后提供更加多种类的制造加工方式方法，另一方面则是需要加强自身对模具制造过程中的监控分析力度，使得相关系统能够在模具制造加工过程中将存在的不足以及其它方面的一些问题全部实时分析出来，而后操控人员便能够根据这些数据进行数控机床的实时调控，以达到增加模具最终产品质量的目的。

3.3 体系结构方面的发展趋势

应用于模具制造中数控加工技术会向着集成化、网络化和模块化的方向发展，数控加工技术会不断的更新自身运用的集成化芯片和模块电路，因为只有自己的硬件方面得到一定程度上的提升才能够保证在未来市场中满足更多模具的制造加工需求，而且还能够更加快速有效的提升模具整体制造加工效率，从而达到推动模具制造行业发展的目的。

数控加工技术未来体系结构肯定是趋向于网络化的，一方面是因为网络技术是所有相关技术的一个基础保障，只有实现了数控加工技术的网络化，才能够使得其更加的智能化，另一方面则是因为网络化还有利于实现数控机床的远程编码以及程序控制，实现完全的数控机床无人操作，能够从根本上大幅度提高数控机床的灵活性，不仅做到了人力的完全解放，降低了模具生产的人力成本支出，还能够达到提高模具的制造加工效率的目的。

4  数控加工技术在模具制造中应用的相关建议

4.1 注意事项

随着数控加工技术的不断成熟，其已经成为了模具制造最关键的技术，不过在数控加工技术不断发挥作用的同时，其也存在着一定的问题，一方面是模具制造相关行业在使用数控加工技术以及数控机床前需要对相应的管理操作人员进行专业的培养，这样不仅能够避免因为人工操作失误导致系统出现问题的原因发生，还能够在系统出现故障时及时对故障进行解决，另一方面则是需要将模具的工艺图与数控加工技术进行一定程度上的磨合，例如根据数控加工技术的特性对模具工艺图进行一些细微的调整，将模具工艺图进行优化，从而达到提高模具生产的精准度的目的。

4.2 高精度加工

数控机床进行模具制造的目的便是为了实现模具制造加工的精细化，所以进行模具制造的工作人员需要选择最合理的模具进行数控机床加工，模具的选择能够直接关系到数控机床加工后的误差大小，越是良好的模具在进行数控机床高精度的深加工时精准度越高，最终出产的成品误差也能够低一些，应用到市场中取得的效果会更加良好。

4.3 规范加工工序

想要提高模产品的质量和模具生产的速率，便需要对数控机床的加工工序进行规范，不管是前期的准备工作还是后期的数控机床运行都需要根据实际情况进行合理的设计，多台数控机床的相互配合才能够达到模具制造加工的最大作用化，工作人员需要根据不同机床设备的特点进行相应的加工工作，使得通用机床和数控机床都能够将自身作用发挥出来，从而达到利用最小生产代价换取最大生产利益的目的。

在进行数控机床的模具制造加工过程中，也应当注意设备与工作人员之间的相互配合，例如在生产加工时，合理选择电极，正确使用刀具，对相应的配置进行调试，都能够直接关系到最终的模具制造效率以及模具生产结果，只有通过数控加工技术对各个方面全部进行优化，才能给保证生产工艺的质量和效率，从而推动模具制造行业的快速发展。

5  结束语

总而言之，数控加工技术在模具制造中有着重要的作用，而且随着数控加工技术的不断发展，其未来的应用市场以及发展前景也是越来越广泛，不过在面临着新机遇的同时其也面临着一些困难和挑战，数控加工技术只有不断的对自身进行革新，才能够保证自己在未来市场的应用之中仍然占据较为重要的地位，不断满足模具制造等相关行业越来越多的要求。

参考文献：

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[3]宋志超，卜旭，邱亚男.数控加工技术在模具制造中的应用[J].军民两用技术与产品，2017.