微型銑削技術(shù)
為了在獲得微型銑削要求的質(zhì)量和精度的同時,滿足經(jīng)濟性的約束條件,整個制造鏈必須優(yōu)化和同步。CNC機床、刀具、刀柄、夾具和質(zhì)量控制設(shè)備的供應(yīng)商都需要以有競爭力的成本來提供正確的解決方案。
以下是一個在微型銑削環(huán)境中應(yīng)該提出的主要問題的清單:
1)刀具、刀柄和主軸
◆小規(guī)格的刀具是微型銑削的實現(xiàn)者。根據(jù)工件的大小,它們可小至0.1mm,而且在將來可能變得更小。在托付一個微型銑削項目時必須考慮刀具的可用性和成本。
◆在是用小直徑刀具時,高轉(zhuǎn)速的主軸是至關(guān)重要的。在主軸10,000rpm下使用0.1mm直徑的刀具,意味著切削速度(Vc)僅為3.3m/min,這太低了!
◆對于轉(zhuǎn)速級別20,000-150,000的主軸,主軸和熱脹刀柄結(jié)合在一起作完全動平衡、跳動量為零是必須的。否則,將損害表面質(zhì)量并顯著縮短刀具壽命。
2)夾具、夾緊系統(tǒng)和制造工藝
◆在多數(shù)情況下,微型銑削零件的生產(chǎn)應(yīng)該在一次裝夾中完成。例如,把EDM和銑削結(jié)合在一起很可能引起不能接受的不重合和接刀痕。
3)機床和車間地面
◆不用說機床必須是精度的一致性好并能分辨出四位小數(shù)(尺寸傳感器)。
◆微型銑削能很好地利用五軸銑削的功能。傾斜刀具并遠離材料的能力使其能使用更短的刀具。但是,既然五軸聯(lián)動銑削目前的精度比三軸銑削差,當(dāng)把五軸聯(lián)動用于微型銑削時,必須仔細驗證機床規(guī)格和實際性能。
◆機床環(huán)境必須具有可控的溫度(光有軟件補償可能是不夠的)并避免振動。如果機床沒有正確地隔離,即使是一輛重型卡車經(jīng)過廠房外,可能產(chǎn)生的振動足以在工件表面上留下痕跡。
4)銑削技術(shù)
◆取決于零件的幾何形狀,微型銑削可能需要超越簡單的按比例縮小的特殊加工策略。例如,在很多情況下,逆銑(和非順銑)將是優(yōu)先考慮的銑削策略。
用于模具制造的高精度微型銑削的CAD/CAM解決方案,有一整套易于使用的3-D刀具。
CAD/CAM系統(tǒng)的要求
每個人在直覺上認為銑床、刀柄和刀具是難以按比例縮小至微型銑削需要的極小的尺寸和極高的精度。初看起來,軟件似乎也許是更容易地匹配。畢竟有人要說,處理象0.0001這樣的數(shù)字對于軟件來說應(yīng)該象處理1.0或10那樣容易。
用于模具制造的高精度微型銑削的CAD/CAM解決方案,有一整套易于使用的3-D刀具。
但是它比呈現(xiàn)在眼前的更復(fù)雜。生成和修改具有正確的精度、平滑度和連續(xù)性的幾何形狀對于小型部件的CAD解決方案僅僅是一個入口點。為了得到一個適用于微型銑削的功能性解決方案,CAD系統(tǒng)必須要仔細調(diào)整和優(yōu)化以支持下要求: