一、前言
t`Lh(` 在現(xiàn)代模具生產(chǎn)中,隨著對塑件的美觀度及功能要求得越來越高,塑件內(nèi)部
結(jié)構(gòu)設計得越來越復雜,模具的外形設計也日趨復雜,自由曲面所占比例不斷增加,相應的模具結(jié)構(gòu)也設計得越來越復雜。這些都對模具加工技術(shù)提出了更高要求,不僅應保證高的制造精度和表面質(zhì)量,而且要追求加工表面的美觀。隨著對高速加工技術(shù)研究的不斷深入,尤其在加工機床、數(shù)控
系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、CAD/CAM軟件等相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展的推動下,高速加工技術(shù)已越來越多地應用于模具型腔的加工與制造中。
Z3qr2/ 數(shù)控高速切削加工作為模具制造中最為重要的一項先進制造技術(shù),是集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身的先進制造技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的切削加工,其切削速度、進給速度有了很大的提高,而且切削機理也不相同。高速切削使切削加工發(fā)生了本質(zhì)性的飛躍,其單位功率的金屬切除率提高了30%~40%,切削力降低了30%,刀具的切削壽命提高了70%,留于工件的切削熱大幅度降低,低階切削振動幾乎消失。隨著切削速度的提高,單位時間毛坯
材料的去除率增加了,切削時間減少了,加工效率提高了,從而縮短了產(chǎn)品的制造周期,提高了產(chǎn)品的市場競爭力。同時,高速加工的小量快進使切削力減少了,切屑的高速排出減少了工件的切削力和熱應力變形,提高了剛性差和薄壁零件切削加工的可能性。由于切削力的降低,轉(zhuǎn)速的提高使切削系統(tǒng)的工作頻率遠離機床的低階固有頻率,而工件的表面粗糙度對低階頻率最為敏感,由此降低了表面粗糙度。在模具的高淬硬鋼件(HRC45~HRC65)的加工過程中,采用高速切削可以取代電加工和磨削拋光的工序,從而避免了電極的制造和費時的電加工,大幅度減少了鉗工的打磨與拋光量。對于一些市場上越來越需要的薄壁模具工件,高速銑削也可順利完成,而且在高速銑削CNC加工中心上,模具一次裝夾可完成多工步加工。
~v|NC([( 高速加工技術(shù)對模具加工工藝產(chǎn)生了巨大影響,改變了傳統(tǒng)模具加工采用的“退火→銑削加工→熱處理→磨削”或“電火花加工→手工打磨、拋光”等復雜冗長的工藝流程,甚至可用高速切削加工替代原來的全部工序。高速加工技術(shù)除可應用于淬硬模具型腔的直接加工(尤其是半精加工和精加工)外,在EDM電極加工、快速樣件制造等方面也得到了廣泛應用。大量生產(chǎn)實踐表明,應用高速切削技術(shù)可節(jié)省模具后續(xù)加工中約80%的手工研磨時間,節(jié)約加工成本費用近30%,模具表面加工精度可達1 m,刀具切削效率可提高1倍。
?)V|L~/ 二、高速銑削加工機床
./i5VBP5 高速切削技術(shù)是切削加工技術(shù)的主要發(fā)展方向之一,它隨著CNC技術(shù)、微
電子技術(shù)、新材料和新結(jié)構(gòu)等基礎技術(shù)的發(fā)展而邁上更高的臺階。由于模具加工的特殊性以及高速加工技術(shù)的自身特點,對模具高速加工的相關(guān)技術(shù)及工藝系統(tǒng)(加工機床、數(shù)控系統(tǒng)、刀具等)提出了比傳統(tǒng)模具加工更高的要求。
35 d:r: 1.高穩(wěn)定性的機床支撐部件
vp&N)t_ 高速切削機床的床身等支撐部件應具有很好的動、靜剛度,熱剛度和最佳的阻尼特性。大部分機床都采用高質(zhì)量、高剛性和高抗張性的灰鑄鐵作為支撐部件材料,有的機床公司還在底座中添加高阻尼特性的聚合物混凝土,以增加其抗振性和熱穩(wěn)定性,這不但可保證機床精度穩(wěn)定,也可防止切削時刀具振顫。采用封閉式床身設計,整體鑄造床身,對稱床身結(jié)構(gòu)并配有密布的加強筋等也是提高機床穩(wěn)定性的重要措施。一些機床公司的研發(fā)部門在設計過程中,還采用模態(tài)分析和有限元結(jié)構(gòu)計算等,
優(yōu)化了結(jié)構(gòu),使機床支撐部件更加穩(wěn)定可靠。
=x3T+)qCNX 2.機床主軸
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