模具加工的高速切削加工工藝及優(yōu)化
在歐美等發(fā)達國家良风,高速切削加工技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用磕裂。以模具加工為例银悄,大量的高速切削機床正在逐步取代電加工設(shè)備腊的,對模具型腔進行高效的精密加工梨浑。目前,在國內(nèi)的模具制造加工吨肆,主要還是以普通機加工和電火花加工為主。工藝繁瑣芙捏、效率低劳仿、周期長,在當今市場上產(chǎn)品更新?lián)Q代日益加快的趨勢下顯得愈來愈力不從心粤唤。高速切削技術(shù)以其高速甜海、高質(zhì)、能直接加工淬硬鋼的特點预锅,在縮短模具制造周期并降低成本方面有著很光明的應(yīng)用前景饵来。
高速切削技術(shù)可以追溯到20世紀30年代德國CarlSalomon博士提出的高速切削理論民傻。與傳統(tǒng)切削相比胰默,高速切削具有更高的切削速度和加工效率;并且加工后的表面質(zhì)量高漓踢,可直接加工硬度達50-60HRC的淬硬材料以實現(xiàn)“以切代磨”牵署。對比傳統(tǒng)模具加工中的電火花加工,高速切削節(jié)省了電極設(shè)計加工的過程喧半,加工精度顯著提高奴迅,大幅度減少甚至取消了鉗工的拋光量與打磨配研量,加工效率得到大幅度的提高挺据。有統(tǒng)計證明:對于復(fù)雜程度一般的模具取具,高速切削至少可減少40%的加工周期甚至更多。即使對于一些形狀特別復(fù)雜(例如帶有深槽扁耐、窄縫)的模具型腔面暇检,仍需要采用電火花加工,高速銑削也可幫助獲得更高質(zhì)量的電加工石墨電極婉称≌加矗
1高速切削中模具表面粗糙度的研究
表面粗糙度是模具表面質(zhì)量中一個很重要的指標,高速切削對表面粗糙度的影響可以通過實驗來完成翠墩,實驗條件:切削材料為模具鋼3Cr2Mo谴童,刀具材料為SG4陶瓷,刀具直徑100mm,主偏角75°整雷,軸向前角和徑向前角都為0°克干,單刃。實驗通過改變切削速度珠焦、進給速度讽噪、軸向和徑向切削深度來觀察對表面粗糙度的影響」杀常
實驗結(jié)果可以看出:隨著切削速度的提高渠吮,粗糙度呈減小趨勢。在速度達到1000mm/min時痹橙,表面粗糙度達到最小值僻绸,完全達到磨削的效果。在高速切削過程中涕克,由于切削速度的增加使得刀具與工件的接觸擠壓時間縮短蛀醉,工件的塑性變形減少。高的切削速度也不利于積屑瘤的形成衅码,因此能獲得較好的表面質(zhì)量拯刁。另一方面主軸的高轉(zhuǎn)速也使得切削時機床的激振頻率很高遠大于工藝系統(tǒng)的固有頻率,減少了發(fā)生共振的可能性逝段,有利于提高加工精度和表面質(zhì)量垛玻。實驗中切削速度超過1000mm/min后,Ra又出現(xiàn)上升趨勢奶躯,主要是由于刀具磨削引起的夭谤。
相對于切削速度巫糙,高速切削中進給速度朗儒、軸向切深、徑向切深這些參數(shù)的增大會使得表面粗糙度呈變大的趨勢参淹。因此由實驗可以得出結(jié)論醉锄,實際高速切削選擇切削用量時,應(yīng)選擇較高的切削速度浙值,較小的進給速度和切深更有利于提高表面粗糙度恳不。
2模具高速切削加工工藝
2.1切削方式在確定模具加工工藝時要考慮適應(yīng)高速切削的要求构鸭,盡量選用順銑加工麸河,在順銑時,刀具剛切入工件產(chǎn)生的切屑厚度為最大旬性,隨后逐漸減小冰枯。在逆銑時則剛好相反认平,所以逆銑中刀具與工件的摩擦更大,在刀刃上產(chǎn)生的熱量要比在順銑時來的多庵窄,徑向力也大為增加弃净,從而降低了刀具的壽命÷梗
2.2進刀方式加工模具時要避免直接垂直向下的進刀方式绩罩。采用斜線進刀或者螺旋進刀更適合模具型腔高速加工的需要。斜線進刀方式是逐漸加大軸向切深運動到設(shè)定的軸向切深值聪磁,銑削力是逐漸加大的咽娃,對刀具和主軸的沖擊較小,可明顯減少下刀崩刃的現(xiàn)象瞎暑。螺旋式進刀從工件上面開始彤敛,螺旋向下切入工件。由于采用的連續(xù)加工的方式金顿,可以比較容易的保證加工精度,而且沒有速度突變鲤桥,可以用較高的速度進行加工揍拆。
2.3走刀方式高速切削中對刀具的走刀軌跡的設(shè)置提出了更高的要求茶凳,在高速切削中由于切削速度和進給速度都很快嫂拴,如果走刀方式不合理,在切削過程中就極容易引起切削負荷的突變贮喧,從而給加工帶來沖擊筒狠,破壞加工質(zhì)量,損傷刀具甚至設(shè)備箱沦,這種損害要比在普通切削時嚴重的多辩恼。因此,高速切削中應(yīng)根據(jù)不同的加工對象以及形狀而選擇相應(yīng)的走刀路徑谓形,不能一味追求高速高效荸速。
在模具型腔的加工中柒谈,刀具的運動軌跡大部分不是簡單的直線而是曲線運動穴阱,這時高速運動帶來的慣性影響特別要注意。在切削方向發(fā)生改變時胖辨,使得變化是逐漸而不是突發(fā)的爱蚣。例如在切削模具型腔拐角處時,盡量采用圓弧過渡讹毁,使轉(zhuǎn)向變得平穩(wěn)间炮,同時如果能讓你給配合適當降低進給速度焙厂,效果更好。這樣的設(shè)置可以減少對系統(tǒng)的沖擊毒奇,避免過切造成刀具或工件的損壞蔑辽。在型腔拐角傳統(tǒng)的加工方法中,一般是采用直線切削沥葛,接近到拐角處時触尚,運動速度減慢,同時完成進給換向齿穗。在這期間刀具的運動是不連續(xù)傲隶,間歇的過程中會產(chǎn)生大量摩擦和熱量;把拐角設(shè)置成圓弧過渡后窃页,數(shù)控機床的圓弧插補運動是連續(xù)過程跺株,就不會產(chǎn)生刀具的間歇運動,從而減少了刀具與工件接觸長度和時間脖卖,避免因過熱影響到模具的表面質(zhì)量乒省。
高速切削中還要保持刀具軌跡的平穩(wěn)畦木,避免急劇的速度變化袖扛。因為突然的加速或減速都會引成切削厚度的瞬間變化,從而導致切削力變化十籍,使加工變得不平穩(wěn)蛆封,由此使工件加工質(zhì)量下降。現(xiàn)代很多CAM軟件都提供了優(yōu)化切削速度的功能勾栗,因此要根據(jù)需要選擇適合的切削速度以及加減速的策略惨篱,以降低速度變化對加工的影響』喜啵
3結(jié)束語
采用高速切削于模具型腔加工令掠,可以大大提高模具制造的加工效率,對于國內(nèi)的模具行業(yè)有很好的推廣前景整栏。在高速切削實際應(yīng)用時睹蜈,不同于傳統(tǒng)加工,要根據(jù)模具的具體要求和高速切削的特點着雪,選擇合理切削參數(shù)牲课,結(jié)合合適的加工工藝,才能充分發(fā)揮出高速切削加工的優(yōu)勢瞎励。
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)女灸,轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享,并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責蒜肥,也不構(gòu)成任何其他建議但雨。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布蕉妇、編輯整理上傳,對此類作品本站僅提供交流平臺螺谅,不為其版權(quán)負責腹忽。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片砚作、文字如涉及作品版權(quán)問題窘奏,請第一時間告知,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容葫录,以保證您的權(quán)益着裹!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。
- 暫無反饋
編輯推薦
- 2025新年特刊:打造新質(zhì)生產(chǎn)力莱火,智啟未來新篇章
- 定義制造業(yè)未來的數(shù)控加工中心技術(shù)專題
- 航空航天及交通領(lǐng)域先進制造技術(shù)應(yīng)用專題
- 解碼消費電子產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)字化之路技術(shù)專題
- 精密智能機床,助力制造升級技術(shù)專題
- 汽車輕量化驅(qū)動下的零部件加工應(yīng)用專題
- 高性能銑刀實現(xiàn)高精加工生產(chǎn)技術(shù)專題
- 航空航天發(fā)動機解決方案專題
- 高效齒輪加工生產(chǎn)技術(shù)方案專題
- 金屬加工液的性能不止?jié)櫥夹g(shù)應(yīng)用專題