模具高速加工技巧介紹
保持材料的恒定切削
在一個(gè)經(jīng)過優(yōu)化的系統(tǒng)中骂删,所有的操作元素勃核,只要求比它們所能發(fā)揮的峰值能力低一點(diǎn)兒置悦,沒有一項(xiàng)需要超負(fù)荷發(fā)揮行贤,這就是我們在高速加工中應(yīng)該努力達(dá)到的目標(biāo)据滑。為了避免刀具在加工過程中的損壞,加工速度和進(jìn)給率都應(yīng)保持在刀具路徑所能承受的峰值負(fù)荷之內(nèi)垢蔑。然而,在所有的非峰值負(fù)荷操作期間涡写,速度和進(jìn)給率應(yīng)該以這樣的方式設(shè)定:讓刀具的速度低于其可能達(dá)到的極限速度菩擦。在整個(gè)切削過程中,我們希望刀具在其閾值的邊緣范圍內(nèi)工作搅窿。也就是說嘁酿,我們希望材料的切削保持恒定不變的狀態(tài)或保持恒定的切屑負(fù)荷。如果切屑負(fù)荷不穩(wěn)定男应,那么可能會(huì)發(fā)生以下兩種情況:要么是該工藝損壞了刀具闹司,要么是該工藝運(yùn)行速度太慢娱仔。
在CAM編程過程中,優(yōu)化粗加工的金屬切削速度是最重要的一個(gè)步驟游桩。根據(jù)刀具和材料的某一特定組合情況牲迫,加工工作臺(tái)所推薦的切削深度和跨距是假定您在整個(gè)的刀具路徑中采用同樣的跨距進(jìn)行粗加工切削的。然而借卧,如果您的路徑涉及到開槽移動(dòng)盹憎,或無意中陷入到圓角之中,那么刀具可能會(huì)碰到比預(yù)期更多的材料铐刘。
只有當(dāng)需要切削的材料各個(gè)面都是開放式的時(shí)候陪每,采用簡單的偏置加工模式才是最理想的。如果需要加工的壁面與您準(zhǔn)備進(jìn)行粗加工的區(qū)域相鄰镰吵,那么這一加工模式可能會(huì)造成刀具在整個(gè)材料上開槽檩禾。更好的辦法是選用零件隨同偏置模式。這種加工模式是從零件的壁面開始的旁班,逐漸向內(nèi)加工蔑誓,這樣可避免開槽。即使這一刀具路徑包括許多快速的切削運(yùn)動(dòng)市缠,但由于這一模式允許增加跨距焚痰,整體的加工時(shí)間也可以隨之減少。最好的辦法是采用擺線加工模式羔辉,它可監(jiān)控刀具的切削量盯萄,保持穩(wěn)定的閾值。
堅(jiān)持Z水平操作編輯本段 在大多數(shù)情況下睁衰,與預(yù)計(jì)的精加工操作相比用牲,通過Z水平操作(也稱作"水平線"或"Z常數(shù)"加工)對(duì)3D表面進(jìn)行精加工,可提供更好的材料接觸性能和更穩(wěn)定的表面粗糙度蝴趾。在固定的軸向切削深度和從上向下的切削過程中勋酿,采用Z水平操作可保證穩(wěn)定的材料切削速度和穩(wěn)定的刀具適應(yīng)能力。相反愿味,預(yù)計(jì)的光柵操作需根據(jù)零件的幾何形狀上下爬坡博个,當(dāng)它們在攀爬陡坡時(shí),以及在軸向接觸的過程中會(huì)受到大量波峰的影響功偿。如果這些峰值負(fù)荷區(qū)沒有使刀具損壞盆佣,那么該工藝中的非陡坡零件切削速度也會(huì)變得太慢。
了解控制系統(tǒng)
某些控制系統(tǒng)具有高速處理的模式械荷,在粗加工操作過程中共耍,亞微米級(jí)精度會(huì)受到過度的影響,但它可為加速性能和減速性能提供有利的條件。
較短的刀具更為理想
刀具是采用懸臂安裝的痹兜,刀具的作用力集中在自由臂上穆咐。根據(jù)物理公式證明,刀具的偏差是與刀具的長度成正比的字旭。例如对湃,一把直徑6mm、長度24mm的刀具與一把長度20mm的同樣刀具相比谐算,其偏差要比后者高50%
刀刃上的偏差主要來自于刀具的各種負(fù)面效應(yīng)熟尉,如刀具的顫振、擺動(dòng)和沖擊負(fù)荷佳抗。因此應(yīng)盡量將這些偏差降低到最低限度坠街,這一點(diǎn)是非常重要的。降低刀具的長度是控制刀具偏差的最好辦法灵科,而且仍然能保持其材料的高切削速度墅失。
不要直接攀越陡坡
徒步旅行者可以告訴你,在爬山時(shí)揭轰,需要保持一定的角度才能更有效筑渴、更容易地攀越山坡。對(duì)于立銑刀來說少炎,要攀越陡坡也是非常困難的磕阱,因?yàn)樵谂势逻^程中,刀具將會(huì)碰到更多的材料峡审。當(dāng)坡度越來越陡時(shí)(如在大部分的模具型腔和型芯的吃刀面上)情澈,刀具的軸向阻力會(huì)大大增加。這一阻力可能會(huì)使刀具折斷拨聚。
有兩種技術(shù)可以降低刀具在爬坡過程中產(chǎn)生的巨大阻力瘤琐。一種是采用曲折的路徑來改變爬坡角度,使刀具接近坡壁的角度為45丑瞧,而不是讓刀具直接往坡度里拱動(dòng)前進(jìn)柑土。總之绊汹,以一定的角度爬坡有利于降低其有效的坡度稽屏,以免刀具超過負(fù)荷。采用45切削的另一個(gè)好處是西乖,在0~90的圓角運(yùn)行在每一次走刀過程中只是暫時(shí)性的接觸狐榔,這樣,可使刀具有一段恢復(fù)的時(shí)間浴栽。在經(jīng)過幾道走刀以后,與這些圓角平行的切削將會(huì)增加刀具的負(fù)荷,可能會(huì)使刀尖的溫度上升典鸡,削弱刀具的強(qiáng)度被廓。
為避免刀具在切削坡壁時(shí)發(fā)生過載現(xiàn)象,還可以采用另一種技術(shù)萝玷,即采用Z水平操作方法嫁乘,預(yù)先加工這些坡壁。然后再進(jìn)行整個(gè)零件上曲折區(qū)域的銑削加工立骄,而這些坡壁的預(yù)加工意味著刀具在碰到這些坡壁時(shí)永努,其之字形曲折銑削可避免刀具增加不必要的負(fù)荷。
加強(qiáng)與刀具設(shè)計(jì)者的互動(dòng)
與其他的特點(diǎn)相比辨埃,某些特點(diǎn)需要更仔細(xì)的編程和加工散苦。例如,在模具零件的加工中下风,經(jīng)常會(huì)碰到一些較小的凹面圓角半徑和狹窄的槽縫奇嗽。因此,應(yīng)該讓你的刀具設(shè)計(jì)人員了解這類潛在的鹤肥、具有挑戰(zhàn)性的加工實(shí)例永音,它們會(huì)使你們的加工變得更加容易。例如冠樱,大部分閉合模具的表面不需要精密的垂直圓角和槽縫炭箭。這些是很容易修正的,從而使零件的加工更加容易和更加快速颠舞【荆總之,有效的高速加工不僅僅涉及到主軸的轉(zhuǎn)速肛度、進(jìn)給速度和刀具路徑的圓滑程度傻唾,而且還要注意到刀具路徑本身的性質(zhì),甚至還涉及到更廣泛的交流和聯(lián)系承耿。
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