【編者按】模具素有工業(yè)之母的之稱遣备，模具制造技術(shù)也在迅速的發(fā)展冕店，現(xiàn)已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。精密模具的制造離不開(kāi)那些先進(jìn)的加工設(shè)備腔水，模具制造的主要工藝有CNC銑削嘁压、慢走絲線切割、電火花已堆、磨爆踱、車、測(cè)量你拗、自動(dòng)化等等变抡。一起來(lái)看看吧。

CNC銑削加工

可以說(shuō)塑膠模具制造行業(yè)的迅猛發(fā)展主要得益于CNC銑削技術(shù)的革新括绣。從傳統(tǒng)的普通銑床到三軸加工中心酌省，再發(fā)展到如今的五軸高速銑削，使得再怎么復(fù)雜的三維型面零件的加工幾乎都可成為現(xiàn)實(shí)监氢，材料的硬度也不再是局限問(wèn)題布蔗。塑膠模具的主要型腔、型面都由CNC銑削加工來(lái)完成浪腐。

高速銑加工采用小徑銑刀（典型刀具是整體硬質(zhì)合金球頭銑刀纵揍，端銑刀和波紋銑刀）顿乒，高轉(zhuǎn)速（主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)40,000 rpm）、小周期進(jìn)給量泽谨，使得生產(chǎn)效率大幅度提高璧榄，精度能穩(wěn)定達(dá)到5μm；同時(shí)由于銑削力低吧雹，工件熱變形減少骨杂，銑削深度較小，而進(jìn)給較快（直線電機(jī)雄卷， 高達(dá)80m/min的快移速度腊脱，高達(dá)2g的加速度），表面光潔度可達(dá) Ra<0.15 μm龙亲。高速銑可加工60HRC的淬硬模具鋼件陕凹，因此高速銑加工允許在熱處理以后再進(jìn)行切削加工，使模具制造工藝大大簡(jiǎn)化吻讽。

國(guó)外先進(jìn)的CNC銑削設(shè)備制造商有瑞士GF加工方案贸薇、德國(guó)DMG、德國(guó)哈默值资、日本牧野鸡犯、德國(guó)羅德斯、德國(guó)OPS雏仆、德國(guó)巨浪葫柴、德國(guó)因代克斯、日本山崎馬扎克狠浮、日本大偎舍辐、美國(guó)哈斯等等。

慢走絲線割加工

慢走絲線割加工主要用于各種沖模门冷、塑料模茬燃、粉末冶金模等二維及三維直紋面零件的加工。其中加工沖壓模所占的比例要數(shù)最大叮凸，沖壓模的凸模兵罢、凸模固定板、凹模及卸料板等眾多精密型孔的加工滓窍，慢走絲線割加工是不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)卖词。在注塑模具制造中，常見(jiàn)應(yīng)用有鑲件孔吏夯、頂針孔此蜈、斜頂孔、型腔清角及滑塊等加工锦亦，一般來(lái)說(shuō)加工精度要求沒(méi)有沖壓模具那么高舶替。

慢走絲加工是一種高精密的加工方法令境，高端的機(jī)床可達(dá)到小于3μm的加工精度杠园，表面粗糙度可達(dá)Ra0.05μm顾瞪。目前已可實(shí)現(xiàn)0.02～0.03 ㎜的電極絲的自動(dòng)穿絲切割，實(shí)用的切割效率可達(dá)200㎜2/min左右抛蚁。

國(guó)外先進(jìn)的慢走絲設(shè)備制造商有瑞士GF加工方案陈醒、日本三菱、日本西部瞧甩、日本沙迪克钉跷、日本牧野、日本法蘭克等等湖弱。

電火花加工

電火花加工適用于精密小型腔册榔、窄縫、溝槽祖修、拐角等復(fù)雜部件的加工瘤薪。當(dāng)?shù)毒唠y于夠到復(fù)雜表面時(shí)，在需要深度切削的地方炊健，在長(zhǎng)徑比特別高的地方揽仔，電火花加工工藝優(yōu)于銑削加工。對(duì)于高技術(shù)零件的加工凰茫，銑削電極再放電可提高成功率琅戏，相比高昂貴的刀具費(fèi)用相比，放電加工更合適必工。另外择常，在規(guī)定了要作電火花精加工的地方，用電火花加工來(lái)提供火花紋表面球垂。

在高速銑加工迅速發(fā)展的今天撤奸，電火花加工發(fā)展空間受到了一定的擠壓。在此同時(shí)喊括，高速銑也給電火花加工帶來(lái)了更大的技術(shù)進(jìn)步胧瓜。如：采用高速銑來(lái)制造電極，由于狹小區(qū)域加工的實(shí)現(xiàn)和高質(zhì)量的表面結(jié)果郑什，讓電極的設(shè)計(jì)數(shù)量大大降低府喳。另外用高速銑來(lái)制造電極也可以使生產(chǎn)效率提高到一個(gè)新的層次，并能保證電極的高精度蘑拯，這樣使電火花加工的精度也提高了钝满。如果型腔的大部分加工由高速銑來(lái)完成，則電火花加工只作為輔助手段去清角修邊申窘，這樣留量更均勻弯蚜、更少孔轴。

精密放電機(jī)在加工面積小于20平方厘米的情況下，可實(shí)現(xiàn)Ra<0.1μm的鏡面電火花加工碎捺，及實(shí)現(xiàn)均勻一致的亞光表面及各級(jí)紋面加工路鹰。對(duì)于微細(xì)零件，如連接器掖猬，可實(shí)現(xiàn)清角小于0.02mm议幻、加工精度在5μm以內(nèi)的結(jié)果。機(jī)床的工藝專家系統(tǒng)赃律，針對(duì)大眾化的加工情況薯荷，智能生成的放電參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的加工結(jié)果，對(duì)于特殊咆比、復(fù)雜零件的放電戒舆，提供了專用的工藝模塊，如IC扩芋、LED睦柏、連接器、大型腔熔布、窄縫辐椎、RSM紋面等，這些優(yōu)化的工藝是專家經(jīng)驗(yàn)的集成默徘。在機(jī)床配以快速裝夾定位夾具與電極自動(dòng)更換裝置的情況下恰岳，即可長(zhǎng)時(shí)間的無(wú)人化自動(dòng)放電加工。

國(guó)外先進(jìn)的電火花加工設(shè)備制造商有瑞士GF加工方案建芙、日本牧野没隘、德國(guó)OPS、日本沙迪克禁荸、日本三菱右蒲、德國(guó)艾克索、西班牙歐納等等赶熟。

磨床加工

磨床是對(duì)零件表面進(jìn)行精加工的精密設(shè)備瑰妄，尤其是淬硬工件。模具加工使用的磨床主要是平面磨床映砖、萬(wàn)能內(nèi)外圓磨床间坐、坐標(biāo)磨（PG光學(xué)曲線磨床）。

小平磨床主要用來(lái)加工小尺寸的模具零件邑退，如精密鑲件竹宋、精密模仁、滑塊等地技。大水磨床常用于較大尺寸的模板加工◎谄撸現(xiàn)在秒拔，平面磨床砂輪線速度和工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)高速化已成為普遍潮流，由于采用了直線導(dǎo)軌薛津、直線電機(jī)恐呢、靜壓絲杠等先進(jìn)的功能部件技術(shù)，運(yùn)動(dòng)速度有很大進(jìn)步椭药，另外還不斷完善了砂輪修整技術(shù)挚蟹。磨頭的垂直進(jìn)給量最小可達(dá)到0.1μm峡徽，磨削表面粗糙度Ra<0.05μm蓬甩，加工精度可控制在1μm以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了超精磨削加工绣首。

國(guó)外先進(jìn)的磨床設(shè)備制造商以斯來(lái)福臨集團(tuán)為代表珠慧，它先后并購(gòu)了許多世界頂級(jí)的磨床制造商，包括斯圖特(STUDER)施旱、保寧(BLOHM)唬辛、美蓋勒(MAEGERLE)、瓊格(JUNG)公司乌迎、肖特(SCHAUD)泉扛、米克羅莎（MIKROSA)、伊瓦格(EWAG)和瓦爾特（WALTER）区转。斯來(lái)福臨旗下各知名企業(yè)生產(chǎn)不同種類的磨床苔巨，能提供全面的磨削解決方案。國(guó)內(nèi)精密模具廠在平面磨削方面废离，大多使用日本的平面磨床侄泽，例如日本岡本磨床。

模具回轉(zhuǎn)體零件蜻韭，并且精度要求高悼尾，表面光潔度要好的情況，甚至是復(fù)雜的曲面零件肖方，就需要使用高精度外圓磨床來(lái)完成闺魏，比如瓶胚注塑模具的哈夫鑲塊零件。使用高速旋轉(zhuǎn)砂輪進(jìn)行磨削加工俯画，可加工硬度較高材料析桥，如淬硬模具鋼、硬質(zhì)合金等活翩。瑞士斯圖特萬(wàn)能內(nèi)外圓磨床為中型單一部件和批量工件磨削所設(shè)計(jì)的烹骨，適用于為個(gè)性化需求定制方案（外圓磨削，非圓成型磨削矩袖，螺紋磨削陵阁，內(nèi)圓磨削）第六。

光學(xué)曲線磨床可以磨削孔距精度很高的孔以及各種輪廓形狀。用繪圖儀配合加工锹鹉，繪圖儀刻畫(huà)出所需加工的圖形在膠片上乙遵，膠片貼在投影幕上并校正，加工者將根據(jù)膠片上的成型來(lái)進(jìn)行成型加工塑满。光學(xué)投影研磨適合高硬度材料的成型研磨轮庵，例如材質(zhì)為鎢鋼件或硬質(zhì)合金的工件，偶爾也加工一些高速鋼工件硫联。一般加工連接器沖模用刀口及沖頭沦靖，端子，精密的半行程沖子援仍，下模入塊和脫料板入子等之類的工件防偿。

比較有名的光學(xué)曲線磨床有瑞士HAUSER、美國(guó)MOORE妖坡、日本AMADA窗悯。日本AMADA光學(xué)曲線磨床機(jī)其主軸最高轉(zhuǎn)速可達(dá)到30000轉(zhuǎn)，加工的精度在2μm以內(nèi)偷拔，加工的最小內(nèi)R角為R0.03mm蒋院，外R角為R0.02mm，加工異形沖子最薄處可達(dá)到0.06mm莲绰，其加工的溝槽深徑比在2:1左右欺旧，表面粗糙度Ra可達(dá)0.025μm。

數(shù)控車床

數(shù)控車床也是模具車間常用的加工設(shè)備钉蒲。其加工范圍是所有回轉(zhuǎn)體零件切端。由于數(shù)控技術(shù)的高度發(fā)展，復(fù)雜形狀的回轉(zhuǎn)體可以通過(guò)編程來(lái)簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn)顷啼，并且機(jī)床可以自動(dòng)更換刀具踏枣，大幅度提高了生產(chǎn)效率。數(shù)控車床的加工精度與制造技術(shù)日趨完善钙蒙，甚至有以車代磨的趨勢(shì)茵瀑。常用來(lái)加工模具中的圓形鑲件、撐頭躬厌、定位環(huán)等零件煤蔚，在筆模、瓶口模具中應(yīng)用廣泛坠狈。事實(shí)上谦枢，先進(jìn)的數(shù)控車床其功能已不再局限于“車”，已拓展為車銑復(fù)合一體機(jī)床，一個(gè)復(fù)雜怕茉、多工序的零件屈宿，甚至可以一次性全部加工搞定。

國(guó)外先進(jìn)的數(shù)控車削機(jī)床制造商有德國(guó)DMG榨豹、瑞士托納斯脸嗜、日本山崎馬扎克、德國(guó)舒特樱搪、美國(guó)哈挺亭弥、美國(guó)哈斯等等。

測(cè)量

從模具設(shè)計(jì)初期所涉及的數(shù)字化測(cè)繪离秸，到模具加工工序測(cè)量粮剃，到模具驗(yàn)收測(cè)量和后期的模具修復(fù)測(cè)量，高精密測(cè)量設(shè)備發(fā)揮著重要的作用伴澄。主要有三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)赋除、影像測(cè)量?jī)x阱缓，還有適合大型模具現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的便攜式關(guān)節(jié)臂測(cè)量機(jī)等等非凌。

三坐標(biāo)檢測(cè)是檢驗(yàn)工件的一種精密測(cè)量方法。運(yùn)用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)荆针，基于空間點(diǎn)坐標(biāo)的采集和計(jì)算敞嗡，對(duì)工件進(jìn)行形位公差的檢驗(yàn)和測(cè)量，判斷該工件的誤差是不是在公差范圍之內(nèi)航背。探測(cè)系統(tǒng)一般由測(cè)頭和接觸式探針構(gòu)成喉悴，探針與被測(cè)工件的表面輕微接觸，獲得測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)玖媚。在測(cè)量過(guò)程中箕肃，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)將工件的各種幾何元素的測(cè)量轉(zhuǎn)化為這些幾何元素上點(diǎn)的坐標(biāo)位置，再由軟件根據(jù)相應(yīng)幾何形狀的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出這些幾何元素的尺寸今魔、形狀勺像、相對(duì)位置等參數(shù)。坐標(biāo)測(cè)量機(jī)很容易與CAD連接错森，把測(cè)量結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給設(shè)計(jì)及生產(chǎn)部門(mén)痛但，借以改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)或生產(chǎn)流程。三坐標(biāo)檢測(cè)有時(shí)也運(yùn)用到逆向工程設(shè)計(jì)东种。國(guó)外典型的設(shè)備制造商有瑞典汗钥浚克斯康、德國(guó)蔡司撮译、德國(guó)萊茲萤忘、日本三豐等等。

影像測(cè)量?jī)x利用影像測(cè)頭采集工件的影像，通過(guò)數(shù)位圖像處理技術(shù)提取各種復(fù)雜形狀工件表面的坐標(biāo)點(diǎn)悔邀，再利用坐標(biāo)變換和資料處理技術(shù)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)測(cè)量空間中的各種幾何要素夹昼，從而計(jì)算得到被測(cè)工件的實(shí)際尺寸、形狀和相互位置關(guān)系丰扁，可以對(duì)復(fù)雜的工件輪廓和表面形狀進(jìn)行精密測(cè)量帘达。典型的設(shè)備有瑞典海克斯康纽哭、日本尼康栏蝙、日本三豐等。

快速裝夾定位系統(tǒng)與自動(dòng)化

以上介紹了六種模具制造的工藝蚕泽。事實(shí)上晌梨，一個(gè)模具零件往往需要使用多種工藝才能得以制造完成。這個(gè)過(guò)程中须妻，零件要進(jìn)行不斷的裝夾與校正仔蝌，花費(fèi)了大量的時(shí)間，機(jī)床也是處于閑置狀態(tài)荒吏，昂貴的設(shè)備其加工能力并未得到充分的利用敛惊。隨著制造業(yè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。更短的生產(chǎn)周期是這一發(fā)展趨勢(shì)绰更。國(guó)外的夾具制作商瞧挤，采用一套穩(wěn)定而精確的基準(zhǔn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了銑削儡湾、車特恬、測(cè)量、電火花加工等工藝的統(tǒng)一基準(zhǔn)互換徐钠，在機(jī)床上只需一分鐘左右快速完成電極的裝夾與找正癌刽，重復(fù)定位精度在3μm以內(nèi)，最大限度地縮短了設(shè)定時(shí)間寥伍，大幅度提高了機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間虑治。事實(shí)證明，這是現(xiàn)代化生產(chǎn)的一項(xiàng)必不可少的條件扎趋。

國(guó)外先進(jìn)的快速裝夾定位系統(tǒng)制造商主要有瑞士GF加工方案System 3R夾具前茧、瑞士EROWA夾具等等。

在使用了快速裝夾定位系統(tǒng)時(shí)莲态，已經(jīng)具備了自動(dòng)化的基礎(chǔ)丰浙。先進(jìn)的模具車間通過(guò)配備機(jī)器人與柔性系統(tǒng)管理軟件，形成了模具加工中心自動(dòng)化單元秤凡。國(guó)外先進(jìn)的制造商已開(kāi)始從單純的設(shè)備提供商袄映，發(fā)展為成套解決方案的供應(yīng)商憎苦。從目前來(lái)看，無(wú)人化的模具制造成套方案還只能適應(yīng)專業(yè)類模具制造廠商泽姨，對(duì)于品種繁多叁震，各式各樣的復(fù)雜模具的制造，由于需要花費(fèi)更多的前期預(yù)調(diào)與準(zhǔn)備時(shí)間敲坏，還未得以很好的推廣窘问，但自動(dòng)化發(fā)展是一個(gè)趨勢(shì)，一定會(huì)有更完善的發(fā)展宜咒。

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