目前國內(nèi)模具型腔一般都釆用電火花加工成型,電加工模具的質(zhì)量和數(shù)量在現(xiàn)代化生產(chǎn)的背景下,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。高速加工技術(shù)的出現(xiàn)使模具制造技術(shù)登上了一個新臺階,本文在介紹高速加工技術(shù)在模具制造中的優(yōu)越性的基礎(chǔ)上,對采用的面向高速加工的加工機(jī)床特點(diǎn)和NCP系統(tǒng)工藝措施展開討論,希望對行業(yè)發(fā)展有所幫助。
關(guān)鍵詞:高速 模具 優(yōu)越 工藝 編程系統(tǒng)
中圖分類號:TG76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)02(c)-0000-00
1模具高速加工的優(yōu)越性
與常規(guī)切削加工相比,高速加工不論在速度還是質(zhì)量上都具有不可比擬的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)由于采用高的切削速度和高的進(jìn)給速度,這就使得單位時間內(nèi)處理的金屬材料增多,大大提高了生產(chǎn)效率。此外,“一次過”技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了模具加工過程的精簡化,用高速加工中心或高速銑床加工模具,可以一次作業(yè)完成型腔的粗、精加工和模具零件其它部位的機(jī)械加工,這就有效的減少了反復(fù)作業(yè)的時間,比傳統(tǒng)的方法效率提高了好幾倍。而且,高速加工過程不需要傳統(tǒng)機(jī)床中的電極,也不需要后續(xù)的手工研磨與拋光程序,因此,使得模具的生產(chǎn)和開發(fā)效率都大大提高。
?。?)在高速加工作業(yè)中,要達(dá)到提高零件表面質(zhì)量的目的只需要采用較少的步距。高速生產(chǎn)過程中,高速切削以高于常規(guī)切速10倍左右的切削速度對零件進(jìn)行高速加工,這就減少了表面粗糙化現(xiàn)象,一般來說多余的毛坯材料再被切割下來的瞬間就被帶離工件,不會影響后續(xù)的處理,所以,通過高速加工技術(shù)生產(chǎn)出來的零件殘余很少。
?。?)在傳統(tǒng)的切削作業(yè)中,由于作業(yè)時間長,工件內(nèi)的熱量散發(fā)不出去,從而導(dǎo)致材料質(zhì)地變軟變形,而由于高速加工時切削力大大降低、大部分切削熱都隨著切屑散發(fā),所以因熱量導(dǎo)致工件變形的情況很少發(fā)生。
?。?)高速加工技術(shù)的主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,切削過程中產(chǎn)生的95%以上的熱量都被切屑迅速帶走。機(jī)床主軸以10000—80000 r/min的高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),激振頻率和“機(jī)床—刀具—工件”系統(tǒng)的固有頻率范圍相差很大,減小了共振作用造成的不穩(wěn)定,使零件的整個加工過程平穩(wěn)無沖擊。所以,加工出來的部件不會出現(xiàn)劃痕,凹凸等外觀缺陷,表現(xiàn)出精度高,表面質(zhì)量好的特點(diǎn)。使得零部件僅僅經(jīng)過高速銑削的型腔處理,能達(dá)到磨削的水平,省去了很多傳統(tǒng)中的精加工過程。
?。?)在高速加工時,作業(yè)的切削溫度較低,單位切削力較小,這就提高了切削工具的使用壽命和耐久度。
(6)能夠加工形狀復(fù)雜的硬質(zhì)零件和薄壁零件。在高速加工機(jī)床作業(yè)時,切削力很小,主要依靠高速轉(zhuǎn)動的阻抗力來實(shí)現(xiàn)零件的加工,這就使得加工過程簡單許多。例如:在采用高速切削對淬火鋼進(jìn)行加工時,雖然淬火鋼的硬度在60HRC以上,但是在采用高速加工技術(shù)時,不需要采用軟化作用的切削液就能輕松完成,另外,由于在高速加工中,橫向切削力很小,所以在復(fù)雜模具型腔中一些細(xì)筋和薄壁進(jìn)行加工時方便了很多,薄壁類部件的厚度最小可以在1mm以下。
2 高速加工機(jī)床要滿足的要求
?。?)因?yàn)楦咚俎D(zhuǎn)動過程中能夠產(chǎn)生高溫和壓力,所以高速加工機(jī)床的主軸部件的材料要求很苛刻,要采用耐高溫、能承受大負(fù)荷的軸承,而且主軸在熱穩(wěn)定性和剛性上要表現(xiàn)良好,離心力承載能力也要過關(guān),軸承中要裝有檢測過熱和自動冷卻的裝置。