高速切削在模具制造中的前景
在美國德绿、德國和日本等工業(yè)發(fā)達國家泵李,其模具工業(yè)近年來正在進行一場大規(guī)模的技術(shù)革命嘹挨,這就是逐步用高速切削機床替代電加工設(shè)備淳胆,對模具型腔進行高效精密加工。這些機床主要包括各種高速數(shù)控銑床逮弛、加工中心等螃方。
高速加工機床特點
1.大承重和高剛性
這是由于模具正在向大型化方向發(fā)展,加工設(shè)備必須具有足夠大的臺面尺寸和工作行程與之適應(yīng)⌒幔現(xiàn)在担灭,幾噸到幾十噸的模具非常普遍,要求機床工作臺面能承受大重量填杀。模具材料的強度和硬度都很高寓综,加上常常采用伸長量較大的小直徑端銑刀加工模具型腔,因此加工過程容易發(fā)生顫振焦厘。為了確保零件的加工精度和表面質(zhì)量耿堕,用于模具制造的高速機床必須有很高的動、靜剛度绽脏,以提高機床的定位精度味廊、跟蹤精度和抗振能力。
2.高轉(zhuǎn)速和大功率
高速加工是發(fā)展方向尝抖,高速銑削在模具加工中已顯示了極大的優(yōu)越性毡们。為了適應(yīng)模具型腔曲面的加工,刀具的半徑應(yīng)小于型腔曲面最小圓周半徑昧辽,以免加工過程中刀具與工件發(fā)生“干涉”衙熔。由于刀具直徑小,因此要求主軸轉(zhuǎn)速非常高搅荞,國外高速加工機床主軸轉(zhuǎn)速已達到40000~100000r/min奕枝,快速進給速度可達30000~60000min。型腔和模具零件其他部件粗煤墙、精加工常常在工件一次裝夾中完成距误,故主軸功率要大喇嘱,中等尺寸模具銑床和加工中心的主軸功率常為10~40kW,有的甚至更高塞栅。
3.多軸聯(lián)動及良好的深孔腔綜合切削能力
模具型腔多為復(fù)雜的空間6曲面及溝槽所構(gòu)成者铜,且許多模具具有深孔腔。為了達到對3D曲面的高精度放椰、高速度和高穩(wěn)定性加工绵颅,機床需要多軸聯(lián)動,且具有良好的深孔腔綜合切削能力玲禾∶μ澹可以采用五軸聯(lián)動加工中心,除了三個坐標的直線運動外盏掉,還有兩個旋轉(zhuǎn)坐標的進給運動怨级。銑頭或工作臺可以多軸聯(lián)動進行連續(xù)回轉(zhuǎn)進給,從而適用于加工具有復(fù)雜型腔曲面的模具零件毙向。
高速切削技術(shù)在模具制造中的優(yōu)勢
1.加工效率高
采用高速切削钮核,不僅機床轉(zhuǎn)速高、進給快俏妆,而且粗精加工可以一次完成樱凄,極大地提高了生產(chǎn)效率,再結(jié)合數(shù)控技術(shù)失欢,模具的制造周期可縮短約40%戈弧。
2.自動化程度高
高速切削加工模具既不需要做電極,也不需要后續(xù)研磨與拋光晨另,還容易實現(xiàn)加工過程自動化潭千,提高了模具的開發(fā)速度。
3.表面質(zhì)量高
用高速切削技術(shù)可加工淬硬鋼借尿,而且可得到很高的表面質(zhì)量刨晴,表面粗糙度低于Ra0.6μm,取得以銑代磨的加工效果路翻,不僅節(jié)省了大量的時間狈癞,還提高了加工表面質(zhì)量。
4.復(fù)合加工前景廣闊
雖然加工中心已能將許多機加工工序復(fù)合在一臺機床上實現(xiàn)茂契,但這仍不能完全適應(yīng)模具加工蝶桶,將機械加工與電、化學掉冶、超聲波等不同原理加工方法進行復(fù)合真竖,兼?zhèn)鋬煞N以上工藝特點的復(fù)合加工在今后的模具制造中將有廣闊的前景。
結(jié)語
目前在模具加工制造過程中厌小,主要以普通機加工和電火花加工為主恢共。普通機床加工模具型腔一般都是在熱處理前進行粗加工战秋、半精加工和精加工,然后磨削柴炉,打磨拋光辟堡,費時又費力。電火花加工是在退火后進行切削加工青竹,然后進行熱處理途陵、電火花加工,最后經(jīng)過打磨茂钠、拋光。隨著消費類產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快房贮,對模具的生產(chǎn)效率和制造品質(zhì)提出了越來越高的要求径塔,電火花加工模具的生產(chǎn)效率低下和品質(zhì)不穩(wěn)定的缺點逐漸暴露出來。要縮短制造周期并降低成本殊蜓,必須廣泛采用先進切削加工技術(shù)凰番。而代表先進制造技術(shù)的高速切削技術(shù)的出現(xiàn),滿足了現(xiàn)代模具加工的要求與特點寂贱。
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