摘要：随着社会依然在不断进步，工业机械化程度也在不断提高，数控加工技术的使用确实极大的提高机械制造自动化系统的各项工作效率，保证数控系统的稳定性与可靠性。数控技术在未来的运用是十分具有市场前景的，在机械发展的过程中加以使用数控技术，会极大的提高设备的效率，保证企业的正常生产，同时也能进一步满足市场和客户的生产需要。
关键词：数控系统；模具制造；加工
模具制造是指在特定的制造装备和工艺下，直接对原材料进行加工，使之成为具有一定形状和尺寸要求的零件，然后装配成模具的过程，即模具零件的加工和装配过程。模具制造行业属于离散型制造业，其过程复杂，具有单件生产、制造质量要求高、形状复杂、材料硬度高等特点。
1 数控加工技术的优势
数控加工是一种先进的加工技术，它以数控机床为载体，运用数字化和信息化技术，控制待加工零件及刀具的位移，该技术的出现，使得复杂零件的加工效率和精度得以大幅度提升，真正意义上地实现了加工作业的高效化和自动化。大体上可将数控加工技术的优势归纳为以下几个方面。
1.1 有助于提升产品精度
数控机床在进行模具加工的过程中的各项加工条件全部都是由指令代码预先设定好的，对零件的整个加工过程由机床自动完成，由此减少了一些装备时间和一些无意义的工作降低了人为操作不规范造成的加工误差，产品精度大幅度提高。
1.2 明确产品的基本特征
在加工模具制造过程中一般都是单件生产，因此每一件要加工的模具都具有自身的结构特征如要加工的结构，精度等。在实际生产加工的过程中，不会出现重复开模的情况，因此对加工数控编程的编写、机床实际的控制都要求比较严格。假如要加工的模具的结构相对比较复杂，加工精度要求比较高时，就有必要辅助应用其他的机械软件来完成整个机械模具加工了。
1.3 有利于缩短加工时间
通过数控机床对零件进行加工时，只要编辑好程序输入程序，装卸好刀具就可以进行加工。相对减少了对工件的装卸，刀具的调整和更换的辅助时间以及加工过程中产生的加工误差等还可以缩短机动时间，由此能够进一步提高加工效率。
与一般的通用型机床相比，数控机床的主轴转速更高、进给量的范围更大，并且加工过程中的每道工序都能够选取最有利的切削用量，同时数控机床本身的结构刚性较大，这允许其进行强力切削，由此使得机动时间显著缩短。此外，数控机床移动部件在定位时，不仅采用了加速和减速措施，而且还选用了较高的空行程运送速度，这样一来使非切削时间缩短。
1.4 能够增加经济效益
由于数控机床是由电脑程序进行控制，在程序控制下能够自动完成程序。所以它可以完成一些重复性的操作不需要进行繁重复的操作，并且能连续自动完成在保证加工精度的情况下加工件尺寸的一致性，由此使得次品率大幅度减低。同时，数控机床对零件进行加工时，省略了许多专用工装环节，如手工制作靠模、样件、钻模板等，从而使生产成本进一步下降，由此产生了巨大的经济效益。
1.5 规划好产品的基本形状特征
模具制造一般情况下基本都是单件生产的，相当来说每一件加工的模具都具有自身的结构特征的。但在实际生产的过程的中，一般境况下不会出现重复开模的情况，因此对在加工过程中数控编程、数控机床操作控制的要求比较是严格。假如要加工结构相对比较复杂的模具时，就有必要应用其他的机械软件来辅助完成整个机械模具加工。
1.6 可减轻劳动强度
数控机床与普通机床最大的区别就是加工过程数控化，操作者在操作数控机床过程中只需要按要加工零件的要求程序完成加工零件的装卸以及定期更换刀具即可，由此使得劳动强度大幅度降低。由于整个操作过程非常简单，从而减少了对熟练技术工人的需求量。
1.7 可减少操刀频率与设置不合理的影响
通过数控机床在进行模具大规模批量加工生产时，选择适当的换刀方式可以缩短很多辅助时间，减少机床的磨损，降低维护成本，在一定程度上提高经济效益。与一般的通用型机床相比数控机床换刀频率都很合理，设置的加工走刀线路、选择的夹具、刀具的安装位置及其顺序都有详细的步骤。在加工过程中，很大程度上提高了机床的工作效率。
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2 数控加工技术在模具制造中的应用
2.1 数控铣加工的应用
数控铣床是比较典型的数控加工设备。数控铣床促使模具制造发生转变，使得传统技术难以实现的复杂模具的加工变得简单，减少制造时间，提高模具的制造精度，减少使用手工的概率，缩短制造周期。数控铣加工在模具制造中的应用如下：①轮廓加工。运用传统的铣床技术生产效率十分低下；②曲面加工。绝大对数的注塑模制造的零件表面都是有一定的曲面合成。曲面加工是数控铣加工最为典型的一种加工工艺，再结合 CAD 的软件进行编程，数控铣床可以对多种类型的复杂曲面进行加工，而且制成的部件很少存在残余，在模具制造中使用比较多的曲面加工是模具型腔和型芯的加工等；③孔加工，模具孔的加工需要钻孔、扩孔等一系列技术操的，使用数控加工技术进行孔加工，可以在一台机床上完成所有的程序，提高了加工的精度，缩短了制造时间。
2.2 数控车加工的应用
对于精度要求较高的零件，数控车床整体的刚性很好，制造的精度极高，因此对于尺寸强度要求较高的零件这项技术的使用十分有效。对于七级尺寸精度的零部件进行车加工没有太大困难，在某些场合可以以车代磨。而且数控车削时候刀具的运动是经过插补运动来实现的，配合以刚性好机床，因此对于那些直线度、圆度以及圆柱度要求高的零件可以进行车加工。机床车加工中发现位置精确度不够，可以利用程序修正，提高加工精度了。
2.3 数控加工对刀技术的运用
工件在机床上定位装夹后，必须确定工件在机床上的正确位置，以便与机床原有的坐标系联系。确定工件具体位置的过程通过对刀实现，在确定工件的编程坐标系编程加工都是参照这个坐标系。在零件图纸上建立工件坐标系，使零件上的所有几何元素都有确定的位置，而工件坐标系原点是以零件图上的某一特征点为原点建立坐标系，使得编程坐标系与工件坐标系重合。数控技术中可以编程，分为手工编程与自动编程，为了简化程序，计算机编程成为一种趋势。
3 数控加工技术在模具加工中的应用趋势
3.1 性能的发展趋势
机械制造业的关键指标是精度、速度以及效率，数控技术已经采用的较为先进的芯片以及控制系统，因此机床加工的精度和效率都得到了大大的提高。控制系统性能在未来的柔性化、复合性以及智能化成为趋势，柔性化主要包含控制系统自身的柔性，以及群控系统的柔性。由于数控系统采用的模块化的设计，因此其覆盖的功能面更广，可以满足不同人群的需要。在复合加工中的未来发展趋势是尽可能的减少工艺，减少工序，朝着多功能的方向发展。当然智能化也是一种大趋势，数控系统和人工智能技术的结合，可以处理更为复杂的操作过程，对于整个制造过程实时控制，达到最终的控制目标。
3.2 功能的发展趋势
数控系统和使用者之间的对话接口是用户界面，未来，用户界面会实现图形化。不同的用户对界面的要求也是不一样的，因此对于界面的开发工作难度也一直在加大，因此用户界面的开发成为计算机软件研发最为困难的一环。未来的数控技术的功能的发展趋势首先是用户界面的图形化，其次是计算机可视化，计算机视觉是指从计算机的图像中对物体、某个活动进行识别，计算机视觉技术可以运用图像处理操作进行分析，在电气自动化控制中依据电气监测进行数据图像的分析，将图像分解为便于进行管理的小块任务。
3.3 体系结构的发展趋势
未来数控技术在模具制造中还会产生集成化、模块化和网络化的趋势，采用高度的集成化芯片以及可以进行编程的集成电路，提高数控系统的运行速度。硬件的模块化是实现数控系统标准的发展趋势，利用数控技术制成不同系列的产品。最后是机床数控的网络化趋势，机床的联网可以进行对操作过程的远程控制，实现无人化的操作。网络化，可以在任何一台的机床上对其他的机床进行程序的编制、操作等。
4 结束语
数字控制是近代化的一种新兴的自动化控制技术，指用数字化的信号对机床等一系列的运动以及加工的过程进行控制的一种技术方法。随着科学技术的发展，数控机床加工已经成为国家机械化和工业化水平的重要标志。数控机床是装有控制系统，可以对整个程序进行控制的机床。在未来，数控技术会朝着更好的方向发展，促使我国制造业的发展进步。
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论文作者:苏夏平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/5/30
标签：加工论文; 机床论文; 数控论文; 零件论文; 技术论文; 数控机床论文; 精度论文; 《基层建设》2018年第9期论文;