數控加工在汽車模具制造中的應用分析

牛金花 曹銀麗 王文鮮

摘 要：數控加工的先進性使得該技術在當前的制造業范圍內得到了非常普遍的應用，尤其是在模具加工環節數控機床已經成為核心加工設備。我國汽車市場發展迅速，且近年來也會繼續地保持良好而穩定的發展態勢。一來我國經濟將保持穩定增長趨勢，二來我國財政政策的大力支持對汽車市場也會產生明確的積極作用，數控加工對汽車模具制造起到的促進效果也具有重要的現實研究意義。

關鍵詞：數控加工;汽車模具制造;應用分析

1 現代汽車制造中機加工技術的特點

自動化流水線技術的引進。汽車工業生產的突出特征是規?；图苫?。為此，先進數控機床的引進不僅能夠滿足零件精度的要求，而且還與整個汽車生產線實現良好的集成，從而提高了生產效率并降低制造成本，生產出令普通民眾滿意的車輛產品。一百多年來，生產線一直是汽車和零部件生產方法的支柱，而現階段中的自動化生產鏈其基礎技術是計算機集成技術，它將工藝、物流通道和智能大數據系統統一作用到生產線中。

質量是汽車產業在市場上取得成功的核心要素。汽車由成千上萬的零件構成，是高端商品之一，它是一個國家科技和工業能力的體現。美觀性和穩定的運行性能還有長時間的使用周期影響著汽車的整體市場銷售狀況，而且汽車的安全性能直接關系到駕駛人和乘客的生命和財產安全。這對制造機床的性能提出了要求，機床的加工能力必須能夠滿足汽車零件所需的精度，強度和可靠性，尤其是加工的精度，這將大大的考驗機床的整體加工能力。而遺憾的是目前階段，我國目前的機床加工能力只能應用于某些非關鍵零件的加工或附屬產品的生產。

智能大數據操作。用于收集和控制與生產過程有關的各種設備信息。計算機系統收集生產線的生產信息，實時監控機器和設備的運行狀況，數控系統的運行情況以及各種材料的實際準備情況，準確控制物流信息，保證每一個產品的生產原材料供應，并提醒故障情況以實現對整個自動化生產線狀況的控制。

2 數控加工在汽車模具制造中的應用

2.1 五軸加工技術在汽車模具制造中的應用

2.1.1 深腔模具的加工

常用的深腔模具加工主要有三軸、五軸加工技術，二者有一定的相同之處，同時也存在效果上的差異。在進行汽車模具制造時，要在三軸加工技術的基礎上，利用五軸加工技術的深、陡進行模具加工。刀具長度的適當伸縮可以為模具創造出良好的工藝基礎，同時工件和主軸頭的移動、旋轉，能夠有效減少刀具同刀桿以及型腔壁之間產生碰撞。而碰撞的減少可以有效地提高刀具的使用壽命，同時可以減少在模具制造過程中表面的粗糙，提高模具的質量和生產效率。

2.1.2 模具側壁的加工

在汽車模具的制造過程中，模具的側壁受刀具長度的影響較大，一般來說側壁深度要比刀具長度小。如果刀具過長，那汽車模具的強度就會降低，刀具過長容易出現讓刀現象，則汽車模具的質量會產生下降。而五軸加工技術的工作原理與傳統的制造原理不同，它是通過主軸（或工件）的擺動來控制模具側壁與刀具的距離。五軸加工技術在工作時，是使用平面銑刀對側壁進行切割的，這種工作方式可以提高汽車模具的生產質量，同時還可以減少刀具的磨損延長其使用時間。

2.1.3 模具較平的曲面加工

五軸加工技術在進行曲面加工時與三軸加工技術不同，三軸加工技術需用球刀精銑，這道工藝可以提高模具表面質量，但是需要增加刀路。刀路的增加會加大刀具的磨損，減少其使用時間，在一定程度生會增加公司投入成本。五軸加工技術在三軸加工技術上做了改進，可以有效避免三軸加工技術的缺點。五軸加工技術在進行加工作業時，需要先將刀具與工件對好角度再進行作業，這樣一來可以提高工件與球頭刀之間的相對線速，增加刀具的使用壽命，減少企業資金投入，同時還可以使產品的加工效果更上一層樓。

2.1.4 斜面斜孔的加工

斜面斜孔的加工比較困難，孔位定位不準確就會產生偏差，因此斜面斜孔需要精準的定位。五軸加工技術利用搖擺的機床擺頭在工件垂直的方向放置主軸，可以對孔位做出精準定位。

2.2 數控加工電火花技術

使用ATC（自動電極交換裝置）后，機床開機回到機械原點，將要加工的電極裝入電極庫之內，然后將基準電極插入主軸夾頭，以手動控制的方式完成基準電極中心對工件零點的定位，準確地記憶基準電極的中心偏移量。當使用自動編程軟件制作程序之后可以先將使用的電極號輸入，確定加工深度和執行檢索相關的加工條件，將所有制作好的程序全部保存，再調出執行程序后即可開始加工過程。數控電火花機床的加工環節當中，可自動測量加工電極中心偏移量進行自動定位，保障整個自動加工過程的正確執行。不具備ATC電極庫的數控電火花操作過程與這一操作過程基本類似，但涉及到中心偏移量測量的有關工作需要手動操作，但仍然可以打破傳統的繁瑣加工模式。

2.3 沖壓成形計算機輔助工程技術

冷沖壓模具是利用安裝在壓力機上的沖模對放置在內的板料在室溫下施加變形力，使其產生變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產品零件的特殊專用工具。在其設計過程中，輔之以計算機輔助工程技術不僅可以提高工藝生成速度，縮短生產和調試周期，使廣大工藝人員從繁瑣和重復的勞動中解放出來，而且可以降低編制人員技能水平。通過計算機的模擬展開，到后期成形回彈都有一定的計算和模擬，模具工序減少，提高生產效率和人員配比，以及沖壓件的合格率。數字化生產過程中還必須引入科學合理的設計軟件，通過這些軟件的使用來模擬板料的變形過程。

2.4 集成化系統

集成系統是汽車制造體系中的實現基礎，通過將信息化技術、機械技術等進行集成，可最大限度地保證系統在處理信息的時效性。機械自動化技術的應用，則是將集成系統作為整個汽車制造中的模塊操作核心，然后將分散在汽車各個驅動部位的系統進行綜合，以盡可能地實現控制層面的最優化處理。在相關參數的設定下，整個系統的運行可保持一定的有序性、邏輯性，然后以技術基準為核心，實現系統的協調化運作，以此來提高汽車制造質量。

3 結束語

綜上所述，如何提升汽車模具數控加工的效率和質量也將成為今后工作的主要方向。從編程到加工的一系列生產流程都應該按照相應的規范和操作評價進行，且穩定性和可靠性良好，是未來生產效率提升的重要途徑和必然趨勢。

參考文獻：

[1]袁耀鋒.汽車覆蓋件模具數控加工工藝模板開發及應用[J].探索科學，2016（04）：206.