机械模具制造中的数控加工技术探究
摘要:在机械模具制造领域中,数控加工技术作为一种先进制造手段,以其高精度、高效率和自动化的特点,已经成为现代模具制造的核心技术之一。合理应用这项技术不仅能够提升机械模具制作效率,还可以切实推动智能化制造的发展。基于此,本文首先阐述了数控加工技术的基本原理,并分析了机械模具制造中数控加工的要求,最后阐述了数控加工技术的实际应用。
关键词:机械模具制造数控加工技术金属材料
数控加工技术自20世纪50年代问世以来,已经经历了从简单的数控车床到多轴联动数控机床的发展历程。传统的模具制造方法在精度和效率上存在一定的局限性,而数控技术的引入,使得复杂曲面、高精度零件的加工成为现实。特别是在模具制造中,数控加工技术通过自动化操作减少了人为误差,显著提高了整体加工质量和一致性。因此深入研究机械模具制造中的数控加工技术的应用具有十分重要的现实意义。
1数控加工技术的基本原理
数控加工技术(ComputerNumericalControl,简称CNC)是一种借助计算机控制程序对机床的运动和机械加工过程进行精密控制的技术,CNC的核心就在于自动化和高精度特性。一般情况下数控加工系统主要包含以下几个部分。(1)数控系统。数控系统由计算机、控制软件以及相应的硬件接口组成,通过计算机向各个端口下发指令,因此数控系统也可以看作是机床的大脑。计算机在运行过程中会对输入的加工指令进行接受和处理,并将操作指令转化为可以指挥机床运动的操作指令。硬件接口则是传输指令的主要通道。(2)加工软件。这部分是数控加工技术的语言,通常采用CNC代码指令。(3)伺服系统。数控系统中的伺服系统包含伺服电机和伺服驱动器。伺服电机负责驱动机床各个运动部件,如主轴、刀具和工作台等。伺服驱动器则根据数控系统的控制指令,调节伺服电机的速度和位置,确保机床各个部件按预定轨迹运动[1]。
在应用数控加工技术时其主要内容为数控程序的设计,这可以分为人工程序以及计算机程序设计,数控程序需要工作人员严格按照加工设计图纸进行设计,在程序试运行过程中工作人员还需要对程序进行不断优化,以规避正式加工中可能出现的问题。
2机械模具制造中数控加工要求
2.1确定加工技术
机械模具的制造需要对加工技术进行合理选择,以确保数控加工能够满足机械模具的制作精度。同时,不同的金属材料切削的工艺也有所不同,因此需要结合材料的基础属性选择合适的刀具和切削工艺,比如当材料的强度大、硬度高,则需要采用硬质合金刀具和高速切削工艺。此外,在工业发展过程中,机械模具的复杂程度也在不断提升,模具加工过程中遇到复杂轮廓和曲面的情况越来越多,在这种情况下如果依然采用传统的切削工艺就无法满足生产精度,因此需要采用更加先进的数控技术,比如五轴加工工艺来满足机械模具复杂情况下的加工需要,并且根据模具的形状选择电火花、车削、铣削等加工方法。
2.2模具加工参数设置
机械模具由于使用环境和工作条件的不同,在加工过程中模具的参数设置也有所不同,合理设置参数不仅能够提高加工精度,还可以避免材料的浪费。因此在加工过程中相关人员可以采用CAD/CAM等技术,对机械模具的三维模型进行确认,为后续的加工程序编写提供准确的加工依据。并且在模具参数设置中工作人员还需要对材料的热稳定性和耐磨性进行考虑,尽可能结合材料属性选择合适的加工方法,以提升模具的使用寿命[2]。
2.3机械模具的制作原则
在机械模具制作时通常以单件制作为主,并且每个模具都有着特殊要求,这就需要在数控加工过程中对数控机床程序进行严格确定,避免出现反复开模的情况。并且在加工过程中为了降低加工误差、提高生产效率,工作人员要对加工程序和具体步骤进行明确,通过对切削深度、进给速度以及切削速度进行合理控制,能够有效规避加工过程中可能出现的刀具磨损过快、切削过深等问题。同时,在实际加工过程中工作人员还要对夹持方式进行选择,这需要根据机械模具的材料性质和形状进行确定,避免加工过程中工件稳定性受到影响。
3不同数控技术在机械模具加工中的应用
3.1数控电火花技术
在数控加工技术中数控电火花技术是通过控制电火花放电实现对金属材料加工的技术,其主要应用在一些较为复杂的模具加工中,比如精密零件以及机械模具的制作。在实际加工过程中该技术可以实现对硬质材质的精密加工,工作人员通过对电火花的放电电流、放电电压、脉冲宽度和间隔、电极等进行控制,能够对材料进行蚀除,最终达到加工要求。以汽车发动机模具制作为例,工作人员借助数控电火花技术能够对模具的型腔和异形孔进行加工,利用这种技术能够帮助工作人员加工出满足复杂模具结构的模具,并且能够方便后期对机械零件进行加工、装配等操作。同时,目前汽车配件制作过程中经常出现需要凹凸面、孔洞等条件的零件,传统的加工技术在这方面的制作存在局