淬硬模具的高速加工:淬硬模具的高速加工藝身音,有些人還沒有掌握這項(xiàng)技術(shù)齐莲,但是只要遵循一些基本的準(zhǔn)則就可以很好地應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)嚣鄙,并能充分發(fā)揮它的優(yōu)越性放祟,收到良好的效果鳍怨。本文作者全面地介紹了其中主要的工藝因素:機(jī)床、刀具巾妖、刀柄和編程估横。
模具加工主要有三種工藝:軟加工、硬加工和電加工牵梗,根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)台筷、硬度來(lái)決定采用哪種方法或者是它們的組合。
當(dāng)模具很大仓脓、很深時(shí)售微,淬火前的粗加工、半精加工用軟加工锨间,淬火后的精加工用硬加工甩腻;小的、淺的模具可以在淬火后一次性銑成婿芝。如果模具壁很薄浸萤、模腔又很深,則采用電加工哀买。一、刀具的選擇:加工淬硬模具時(shí)柬赐,正確選擇銑刀很重要亡问。有三種基本類型的銑刀:球頭銑刀、圓角平頭銑刀和尖角平頭銑刀肛宋。通常州藕,首選刀具是球頭立銑刀。球頭的大圓弧形狀可以分散高速加工淬硬金屬時(shí)作用在刀刃上的切削力和切削熱酝陈,并且加工出來(lái)的曲面較接近所需的形狀床玻。
如果模腔有一個(gè)大而平的底面毁涉,則在用球頭立銑刀粗加工后,應(yīng)使用圓角平頭銑刀锈死,這種刀具對(duì)力和熱的分散效果比球頭立銑刀差贫堰。光角平頭銑刀用在加工需要清根的部位,是在球頭立銑刀或圓角平頭銑刀已切出了盡可能多的余量之后再進(jìn)行清根待牵,這種刀具的光角很容易崩刃其屏。
刀具的剛性很重要,為了增加小直徑銑刀的剛性缨该,刀柄的直徑做得比刀具直徑大許多偎行,以改善加工光潔度和延長(zhǎng)刀具壽命;刀具裝夾的懸伸長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短饿遏。
其次医狡,刀柄的形狀應(yīng)適應(yīng)模具的結(jié)構(gòu)。通常應(yīng)保持銑刀與工件的側(cè)面有半度的間隙替熊,例如工件的側(cè)面是3°的斜面肿车,則刀柄的外形做成5/2°,以獲取最大的剛性麦咪。如果工件的側(cè)面是90°的直面候摹,則刀柄應(yīng)采用細(xì)頸結(jié)構(gòu)。二娄勒、減少切削熱:過(guò)多的切削熱會(huì)使工件變形她添,降低加工精度。減少熱量的一個(gè)方法是控制每次走刀的間距馋奠。
對(duì)于粗加工屎洒,走刀間距S應(yīng)等于銑刀直徑的25%~40%。而對(duì)于精加工丰吐,走刀間距可根據(jù)給定的刀痕高度H進(jìn)行計(jì)算虑稼。
走刀間距的大小決定了每條刀刃在每一轉(zhuǎn)里參與切削的時(shí)間長(zhǎng)短,或者說(shuō)不參與切削的時(shí)間即冷卻時(shí)間的長(zhǎng)短势木,因此決定了積聚在刀具里熱量的多少蛛倦。走刀間距大,刀刃在每一轉(zhuǎn)里切削時(shí)間多啦桌,冷卻時(shí)間少溯壶,使熱量不斷積聚,刀具溫度升高甫男;反之且改,小的走刀間距可限制熱量的產(chǎn)生和積聚。因此,通過(guò)調(diào)節(jié)走刀間距的大小又跛,可以控制熱量和刀具的溫度碍拆,并進(jìn)一步提高切削速度而使切削溫度仍低于涂層能承受的最高溫度。
另一方面慨蓝,還可以選擇新的涂層感混,使刀具能承受更高的切削溫度,即使用更高的切削速度计侯。例如TICN涂層的最高工件溫度是400℃(720F)帝畸,而TIAIN是800℃(1470F),由于它耐熱性好傻当,所以邀安,TIAIN涂層更適用于高速加工淬硬的模具。
切削速度和進(jìn)給量也是控制熱量的關(guān)鍵因素堤型,厚的切屑帶走的熱量多扬瘸,留給工件的熱量較少。如果切屑太薄教物,刀具在工件上擠壓摩擦?xí)?dǎo)致工件發(fā)熱乌骇。此外,大的切削截面可延長(zhǎng)刀具壽命糊争,提高生產(chǎn)效率序摔。三、刀具的耐用度和裝夾:用鈍的刀具必須及時(shí)更換婴鞭,那么怎樣來(lái)判斷刀具的磨損呢柱悬?通常可通過(guò)肉眼來(lái)觀察:當(dāng)?shù)毒哂免g時(shí)未斑,切削時(shí)刀頭部位會(huì)變紅咕宿,表明力和溫度都已超載。開始時(shí)這種灼紅的顏色只出現(xiàn)在刀尖的部位和材料切除量大的地方蜡秽,時(shí)現(xiàn)時(shí)無(wú)府阀,到磨鈍時(shí)可以看到刀頭部位持續(xù)發(fā)紅。為便于看清這種紅色芽突,觀察時(shí)可把機(jī)床照明關(guān)掉试浙。
正確裝夾銑刀對(duì)于淬硬模具加工十分重要,這涉及刀柄的公差寞蚌、刀柄與刀夾的配合川队、安裝后的徑跳等因素。刀柄與刀夾適當(dāng)?shù)呐浜瞎羁杀WC夾持的剛性睬澡、精度和一致性。為此,刀柄的制造公差應(yīng)是-0.0025MM到-0.005MM煞聪,結(jié)構(gòu)應(yīng)適合熱縮裝夾斗躏;而標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差高達(dá)-0.0125MM,這會(huì)導(dǎo)致過(guò)大的徑向跳動(dòng)讹荣。此外父森,刀柄的圓度至少應(yīng)保持在±0.00625MM。
裝夾后的徑向跳動(dòng)造成切削負(fù)荷不均勻合杜,有的刀刃負(fù)荷大秽烫,而另一部分刀刃負(fù)荷小,后者是淬硬模具加工最忌諱的断迁。由徑跳引起的振動(dòng)會(huì)造成機(jī)床的顫振和刀具崩刃耙窥,因此要嚴(yán)格控制刀具的徑跳,并應(yīng)注意不要把刀柄拋光迎硼,因?yàn)榈侗鷴伖鈺?huì)降低夾持的可靠性还皮。四、高性能的機(jī)床:在高效加工淬硬模具時(shí)雹税,不應(yīng)忽略對(duì)機(jī)床的要求效岂,盡管淬硬工件也可以在一臺(tái)落后的低速的機(jī)床上加工,但效率很低旧庶。如果機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速較低额前,那么其進(jìn)給速度相應(yīng)也低,因此使用剛性好的牵敷、精度高的機(jī)床才能取得好的效果胡岔。
模具加工機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)需要處理大量的數(shù)據(jù),在考慮購(gòu)買新機(jī)床時(shí)要關(guān)注數(shù)控系統(tǒng)的性能劣领,在高的進(jìn)給速度時(shí)姐军,系統(tǒng)應(yīng)具備高的加、減速補(bǔ)償能力尖淘。機(jī)床的加工效率還與數(shù)據(jù)處理的速度奕锌、伺服系統(tǒng)響應(yīng)的快慢、插值運(yùn)算的速度村生、反饋系統(tǒng)的分辨率和運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量等因素有關(guān)惊暴。五、編程要點(diǎn):加工模具時(shí)趁桃,刀具切入的方式即刀具受力的狀況取決于數(shù)控編程辽话,因此,編程是高效加工淬硬鋼的關(guān)鍵之一卫病。刀具切入模具的路徑應(yīng)采用螺旋插補(bǔ)油啤,這樣的切入過(guò)程較平穩(wěn)啄灭。在不能采用從側(cè)面或螺旋切入的場(chǎng)合,應(yīng)采用斜波切入党纱,避免軸向切入囊喜。編程還決定了徑向走刀的大小和切削深度。
總之豹恶,要實(shí)現(xiàn)淬硬鋼的高效加工汪具,需要合理地應(yīng)用機(jī)床、刀具旅峰、刀夾和編程技術(shù)滞逼,把每一個(gè)因素都考慮周到才能達(dá)到預(yù)期的理想效果。
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