模具制造中高速加工技术的应用浅析

   2020-09-01 互联网中国铸造网12330
核心提示:目前国内模具型腔一般都釆用电火花加工成型,电加工模具的质量和数量在现代化生产的背景下,已经远远不能

    目前国内模具型腔一般都釆用电火花加工成型,电加工模具的质量和数量在现代化生产的背景下,已经远远不能满足要求。高速加工技术的出现使模具制造技术登上了一个新台阶,本文在介绍高速加工技术在模具制造中的优越性的基础上,对采用的面向高速加工的加工机床特点和NCP系统工艺措施展开讨论,希望对行业发展有所帮助。
  关键词:高速 模具 优越 工艺 编程系统
  中图分类号:TG76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)02(c)-0000-00
  
  1模具高速加工的优越性
  与常规切削加工相比,高速加工不论在速度还是质量上都具有不可比拟的优势,主要表现在以下几个方面:
  (1)由于采用高的切削速度和高的进给速度,这就使得单位时间内处理的金属材料增多,大大提高了生产效率。此外,“一次过”技术真正实现了模具加工过程的精简化,用高速加工中心或高速铣床加工模具,可以一次作业完成型腔的粗、精加工和模具零件其它部位的机械加工,这就有效的减少了反复作业的时间,比传统的方法效率提高了好几倍。而且,高速加工过程不需要传统机床中的电极,也不需要后续的手工研磨与抛光程序,因此,使得模具的生产和开发效率都大大提高。
  (2)在高速加工作业中,要达到提高零件表面质量的目的只需要采用较少的步距。高速生产过程中,高速切削以高于常规切速10倍左右的切削速度对零件进行高速加工,这就减少了表面粗糙化现象,一般来说多余的毛坯材料再被切割下来的瞬间就被带离工件,不会影响后续的处理,所以,通过高速加工技术生产出来的零件残余很少。
  (3)在传统的切削作业中,由于作业时间长,工件内的热量散发不出去,从而导致材料质地变软变形,而由于高速加工时切削力大大降低、大部分切削热都随着切屑散发,所以因热量导致工件变形的情况很少发生。
  (4)高速加工技术的主轴转速稳定,切削过程中产生的95%以上的热量都被切屑迅速带走。机床主轴以10000—80000 r/min的高转速运转,激振频率和“机床—刀具—工件”系统的固有频率范围相差很大,减小了共振作用造成的不稳定,使零件的整个加工过程平稳无冲击。所以,加工出来的部件不会出现划痕,凹凸等外观缺陷,表现出精度高,表面质量好的特点。使得零部件仅仅经过高速铣削的型腔处理,能达到磨削的水平,省去了很多传统中的精加工过程。
  (5)在高速加工时,作业的切削温度较低,单位切削力较小,这就提高了切削工具的使用寿命和耐久度。
  (6)能够加工形状复杂的硬质零件和薄壁零件。在高速加工机床作业时,切削力很小,主要依靠高速转动的阻抗力来实现零件的加工,这就使得加工过程简单许多。例如:在采用高速切削对淬火钢进行加工时,虽然淬火钢的硬度在60HRC以上,但是在采用高速加工技术时,不需要采用软化作用的切削液就能轻松完成,另外,由于在高速加工中,横向切削力很小,所以在复杂模具型腔中一些细筋和薄壁进行加工时方便了很多,薄壁类部件的厚度最小可以在1mm以下。
  2 高速加工机床要满足的要求
  (1)因为高速转动过程中能够产生高温和压力,所以高速加工机床的主轴部件的材料要求很苛刻,要采用耐高温、能承受大负荷的轴承,而且主轴在热稳定性和刚性上要表现良好,离心力承载能力也要过关,轴承中要装有检测过热和自动冷却的装置。


 
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