摘要：数控加工技术在金属件加工模具制造业占据重要位置，随着数控技术的高速发展，金属件加工模具制造水平也得到了一定的提升，金属件加工模具制造中数控加工技术的应用具有独特性、随机性等特点，为了优化提升数控加工技术在金属件加工模具制造中的应用效果，文章简述了数控加工技术的原理及特征，阐述了数控加工技术在金属件加工模具制造中应用的优势和应用方法，讨论了具体应用要点，最后对数控加工技术在金属件加工模具制造中的发展进行了展望。

　　关键词：数控加工技术；模具制造；计算机编制程序

　　一直以来，我国金属件加工模具制造行业存在着自动化程度低，产品加工精度不高的问题，数控加工技术具有高效率、柔性化和工业自动化等三大优势，近些年，数控加工技术的快速发展给金属件加工模具制造业带来了新的发展机遇。数控加工技术是利用计算机技术，通过编制程序来控制机械设备进行生产操作，将该技术运用于金属件加工模具的加工不仅提高了模具的品质，还提升了生产效率，并且在复杂模具的加工制造上也表现出了独特的优势，很好地弥补了传统机械加工生产技术方面的不足之处，在实际生产运行中可以对数控实现良好的控制，全面协调数控机床技术与数控编码技术，提升金属件加工模具数控加工制造技术的整体稳定性，满足现代模具加工制造的多样化需求，有助于提升机械制造行业的综合水平。随着制造业的高速发展，模具市场的发展前景也十分广阔，在市场的驱动下，必须要继续扩大数控加工技术在金属件加工模具制造中的应用范围，提升整体加工水平，高位推进我国模具制造产业的高质量发展。

　　1数控加工技术的原理及其特征

　　1.1数控加工技术的原理

　　数控加工技术是通过利用计算机程序来控制机械设备的操作，机床可通过自动控制程序进来实现模具加工的自动化生产过程。数控加工技术不仅提升了模具制造加工生产效率，还提高了产品加工精度，保证了产品的质量。随着现代工业技术的高速发展，行业对模具的质量品质也提出了更高的要求，将数控加工技术与金属件加工模具制造良好的融合，对金属加工企业经济发展具有良好的促进作用。通常数控加工分为软件系统和硬件系统两部分，其中，软件系统是利用计算机编制程序来实现对机床的自动控制；硬件系统指的是一些机床、计算机等硬件设备。数控加工技术主要过程就是通过利用计算机程序将数据设置好，再根据加工要求来进行自动化生产。

　　1.2数控加工技术的特征

　　金属件加工模具制造中数控加工技术的主要特征体现在三个方面：独特性、随机性和高精度。①独特性。由于不同模具之间存在一定差异，因此，模具的制造通常是一次加工生产出来，很少会出现开模现象，这就要求在数控加工过程中，要保证数控编程的准确性；②随机性。对于金属件加工模具的开发与设计而言，其宗旨在于为新产品提供多元化服务，因此，不同模具在结合以及数量等方面要求差异较大，并且在生产时间上也各不相同，导致实际生产的随机性较高；③高精准要求。在模具加工制造时，对精准度要求较高，高的精准度有利于提升产品的质量，更好的满足实际应用要求。

　　2数控加工技术在金属件加工模具制造中的应用优势

　　2.1有利于提升生产效率

　　传统的模具加工技术成本高、效率低下，数控加工技术的快速发展给金属件加工模具制造业带来了福音，数控加工技术是利用先进的科学技术，通过计算机进行编程控制机床运行，在生产过程中，不需要浪费过多的人力资源，节约了人工成本，只需要技术人员在遵循正确的操作规范下，将模具参数录入计算机程序中即可实现自动化生产，数控加工技术在金属件加工模具制造中的应用优势十分显著，显著提升了模具加工时效，目前，数控加工技术已越来越多的应用于模具加工制造领域，保证了生产效率，减小了生产压力，促进了企业经济利益实现最大化。

　　2.2有利于实现自动化生产

　　数控加工技术是通过计算机提前设定好控制程序来进行模具加工，整个过程中加工设备执行自动化程序进行作业，通过利用数控加工技术，在整个生产流程对加工设备进行自动化管理，提升了生产的稳定性和可靠性，数控加工技术在金属件加工模具制造业的合理运用，改变了也以往模具制造业依靠人工的生产模式，有效缓解了加工工件质量不高、稳定性差、合格率偏低等问题，保证了产品加工生产的时效性，提升了企业的经济效益，通过不断完善、优化相关使用设备，将高新技术合理运用到金属件加工模具制造中，推动了模具制造业高质量的发展。

　　2.3有利于改善产品品质

　　传统金属件模具加工过程中很多环节自动化程度不高，因此，导致品控难、产品质量不达标等问题频频发生，给日常生产管理也带来了一定的困扰。数控加工技术的根本是依赖于信息技术来辅助完成整个加工过程，该过程是基于设定还的程序自动完成的，无需更多的借助人力完成，降低了人为操作失误引起的合格率不高问题的发生，为企业降低了经济损失，提升了企业的核心竞争力，现阶段，数控加工技术备受模具制造企业的青睐，数控加工所涉及的领域和范围也越来越宽广，随着整个机械加工制造业对数控技术的高度关注，数控加工技术在金属件加工模具制造领域中将会大放异彩，数控加工技术也在不断发展来满足企业的现实需求，通过对计算机系统的有效利用，有利于高效控制金属件加工模具加工设备，扩大金属件加工模具加工生产的发展空间。

　　3数控加工技术在金属件加工模具制造中的应用方法

　　3.1加工特征

　　传统的金属件加工模具机械加工过程工艺过程复杂，成本高，并且随着工业技术的高速发展，模具也变得更加复杂、多样，传统的模具加工方式存在效率低，难以满足当下的市场需求，数控加工技术可结合模具特征来进行建模，通常有一些模具具有相似性，因此，可建立一个数据库，将典型的模具整合在一起，可大大提升生产效率，例如对于较为常见的模具，可将其孔、角等数据添加到库中，当再遇到相似的模型时，可直接从数据库中调取数据，工作人员根据模具特性和参数选择合适的刀具和适宜的机床，保证金属件加工模具加工效率。

　　加工方法的选择原则是保证金属件表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合金属件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。

　　3.2工艺规划

　　通常大多模具对加工质量和精度要求较高，因此，在采用数控加工技术加工时，往往前期投入成本比较高，这主要是技术人员前期的工艺规划十分关键，不仅要保证产品品质，还要保证生产效率，提升企业经济效益。在模具加工生产工艺规划中，设计人员要遵循“先整体后局部，先粗后细”的设计原则，并且还要保证尽可能一次性加工完成，这样才能最大限度的保障生产效率，降低加工成本。在模具加工制造过程中，定位误差要引起技术人员的高度关注，否则一旦误差控制不当会影响产品的加工精度，进而影响产品质量的提升。例如，同轴孔的加工要采用一次性定位加工法，尽可能保证模具固定，还要减少换刀具的次数，有利于保证加工精度，同时，在加工过程中，要基于“先粗后细”的原则，先进行粗加工，再进行精加工，并且还要平面加工在前，打孔、内部加工等工序在后，铣刀加工时间避免过长，这是由于铣刀对模具具有较大的压力作用，长时间下易于引起模具发生一定的形变，因此，要合理控制加工时间，可将铣刀加工与穿孔工序交替进行，保证加工工艺合理性。

　　使用数控加工技术制造金属件加工磨具时，工序可以比较集中，在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据零件图样，考虑被加工金属件是否可以在一台数控机床上完成整个加工工作，若不能则应决定其中哪一部分在数控机床上加工，哪一部分在其他机床上加工，即对零件的加工工序进行划分。一般工序划分有以下几种方式：工序的划分工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内又细分为工步。下面以加工中心为例来说明工步划分的原则：

　　(1)同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。

　　(2)对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。按此方法划分工步，可以提高孔的精度。

　　(3)按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。

　　3.3数控编程

　　数控编程是数控加工的重要工序，也是决定整个加工过程的关键，程序编制的越简洁，数控机床也更富柔性化，因此，技术人员要进行合理编程。随着CAM等编程软件的应用，程序也更加灵活，该软件通过提取模具的特征，把一些关键数据存储进去，保证编码的精确性，生产加工过程，技术人员要先输入数据，设置加工成型，计算刀具路径和切削参数等，此外，人机交互功能是CAM的另一大优势，人机交互功能有利于优化程序，完善数据提取过程，降低编码的出错率，提升加工工艺可靠性。

　　3.4仿真验证

　　与传统的模具加工方式相比，数控加工技术在出错率上大大降低，但通常生产条件较为复杂，并且还存一些环境因素的干扰，导致机床在实际运行过程中也会引发碰撞、过切等问题的出现，仿真验证技术通过在生产制造过程之前，通过模拟现场的生存环境，对可能发生的问题进行事先预估、判断，调整机床参数保证机床准确工作。以NC文件的加工指令解析为例，通过扫描进行模拟判定可能发生的问题，在进行NC文件解析时，技术人员需将刀具数据尺量，增强验证结果的准确性。现阶段，基于动态图形仿真的软件应用越来越多，当仿真结果与模具自身参数不一致时，系统会自动对发生偏差的原因进行分析，来自动修正偏差。

　　4数控加工技术在金属件加工模具制造中的具体应用

　　4.1数控车削的应用

　　数控车削技术在金属件加工模具制造中应用广泛，特别是一些轴类金属件、注造模具的生产大多依赖于该技术，由于零件应用范围广、使用量大，因此，采用车削加工技术能够显著提升模具加工效率，加工精度也得到了改善，提升了模具生产的合格率，但通常数控车削技术在平面模具加工中优势明显，而对于一些结构复杂的模具，数控车削技术往往存在一定的局限性。

　　4.2数控铣削应用

　　数控铣削加工技术是数控加工制造中最常用的一种生产技术，特别是对于一些异型模具(扁平、曲面、凹凸面的模具等)加工中应用效果良好，但采用数控铣削技术加工模具之前，要选择合适的刀具铣削平面、角以、沟槽、键槽等，铣刀是保证模具加工品质的重要因素，当前，铣削技术已基本成熟，铣削技术作为数控加工制造技术的重要分支，保证了异型模具加工的高效性和品质稳定性。

　　4.3数控切割的应用

　　保证工件加工精度及控制加工成本是关键，误差是影响机床切割加工精度的重要因素，误差通常指的是在切割过程中产生的热变形误差、系统控制误差等，在数控切割过程中，要保证切削力和切削热量控制在合理范围，此外，还要关注刀具的磨损程度、数控机床的振动程度、被加工工件残余应力大小及分布状况等，这都会对产品质量产生重要影响，一旦选用不但将会造成加工产品质量不达标、设备使用寿命降低等。另外，选择合理的切削参数还会提升数控加工机床的加工效率，降低加工成本，有利于获得高质量产品，因此控制切削加工工艺参数对提高数控加工经济效益具有重要意义。

　　5数控技术在金属件加工模具制造中的应用要点

　　5.1特征处理

　　在金属件加工模具加工中应用数控技术需要进行对模具进行特征处理，通常，特征处理主要有倒角、打孔、圆角等，处理圆角时，选择一个合适的工艺是关键，一般来讲，圆角有两种，即有类柱圆角和普通圆柱，选择哪一种圆角主要是依据模具的曲率以及曲面半径等参数来判定；处理倒角时，倒角呈几何结构，技术人员可依据锥面或平面进行处理；在打孔时，孔的方向是技术人员需要重点关注的，在实际加工过程中，技术人员要整体优化处理，尽可能简化操作流程，做到具体情况具体分析。

　　5.2实体建模

　　实体建模通常是依靠边界处理技术、构造技术以及空间分割技术来实现的，其中，边界处理技术的在实体建模时，不需要大量的数据，并且处理速度快、效率高，但缺点是难以对模具进行全局描述；构造技术的光栅处理在速度上具有一定优势，但存在问题是不能实现边界性描述；空间分割法对于一些复杂金属结构件的实体建模上体现出特有的优势，但是由于不能简化数据，因此大大降低了验证的准确性，可以见得，在实际应用过程中，需要采用合理的技术进行建模，保证模具加工的准确性。

　　6数控加工技术在金属件加工模具制造应用中的发展趋势

　　6.1提升产品加工效率

　　生产效率是保证企业经济效益的根本，一直以来，传统的加工技术由于效率低下的问题十分不利于金属件加工模具制造业的发展，在数字化技术的支持下，为模具制造业带来了新的曙光，通过将数控加工技术应用于金属件加工模具制造中大大提升了产品加工效率，今后，提升产品加工效率作仍是行业发展的主要目标。通常来讲，模具本身结构复杂、种类多样，并且各个模具之间差异性也较大，因此，在产品加工前，要选择合适的加工技术方式，在保证提升效率的同时还要控制好加工成本，重视对编程过程中的各个参数的优化，简化流程，在加工过程中还要尽可能缩短模具加工生产的时间，保证加工设备的高效运行，充分利用资源。

　　6.2提高产品加工精度

　　数控加工过程中采用了高速、精确、可靠以及多元化的开放性结构，目前在模具制造中，数控加工技术应用范围越来越广泛，俨然已成为当下主流的金属件加工模具加工方式。一直以来，提升产品质量是提升企业核心竞争力的关键，在模具加工过程中，其精度直接影响产品生产的精确性，因此，保证加工精度是确保产品质量稳定性的基石，是保证模具质量的关键因素。通常数控加工过程中，模具由于其内部结构相对复杂，并且数控加工影响因素还较多，在加工过程中难免会出现一定的偏差，因此在加工过程中要遵循条理性原则，编制好工艺流程，在设计时明确技术指标，详细了解零部件的加工需求，还要注重对细节的处理，保证每一环节精准到位，提升产品整体质量水平，有利于金属件加工模具制造业向着高速化、精确化的方向发展。

　　6.3加快数控加工技术的柔性化发展

　　金属件加工模具制造业的进步推动了金属加工产业整体水平的提升，现阶段，金属件加工模具加工制造工艺为了与生产相适宜而不断做出调整，主要体现在依据模具种类的变化而不断调整加工工艺来满足实际加工生产，随着数控加工技术的普及以及应用范围多的日益拓宽，为金属件加工模具制造业带来了全新的变革，这意味着模具制造业柔性生产时代的到来。当下，模具制造业生产已经开始研究并试用多轴加工技术，来提升模具加工精度，利用柔性化以及复合化的生产方式促进了模具制造业与数控技术的高效结合。

　　6.4推动数控加工技术智能化生产发展

　　在模具加工工程中，首先要编制完善计划方案，不断创新技术来提升机械加工制造整体生产过程中的自动化水平与智能化水平。促进软件系统的合理使用，使其向着网络化以及智能化的方向进步，可以将建模以及加工、信息管理等融入其中，统一标准准进行处理，并在加工过程中，自动化地修正处理，开展调整以及补偿等工作。一旦出现了故障问题，需要进行在线诊断或者是智能化的处理，以便增强整体制造效果。采用数控加工技术应用于金属件加工模具制造中，要积极将智能化技术融入进去，真正的实现生产过程全自动化控制水平，提升智能化生产水平，提升产品加工精度，保证生产效率，以此来提升企业的经济效益。

　　7结语

　　综上所述，金属件加工模具制造技术的应用与发展对我国相关产业整体水平的提升具有举足轻重的作用，随着金属件加工制造业的高速发展，模具产品的数量、种类和复杂程度都在日益提升，因此，对加工制造技术方面也提出了更高的要求，近几年，在市场需求下，数控技术得到了快速发展，金属件加工模具制造业也迎来了新的发展机遇，因此，今后还应继续引领模具数控加工制造向着高精度、集成化、智能化、工业自动化的方向发展，遵循与时俱进的原则，强化机械加工的规范性，合理采用数控加工技术方式促进模具制造业发展，统一标准，严格控制，保证数控加工技术的应用效果，达到预期的工作目的，为我国制造业的发展提供技术保障，促进我国模具制造业的发展。