問:實現模具高速加工時,機床需具備那些(xiē)特(tè)點?
答:隨著模具技術不斷的發展,隨(suí)著(zhe)消費類產品(pǐn)更新換代速度的加快,對模具的生產效率和製造品質提出了(le)越來越高的要求,電火花加工模具的生產效率低下和品質不穩定的缺點逐漸暴露出來。要縮短(duǎn)製造周期(qī)並降低成本,必須廣(guǎng)泛采用先進切削加工技術。這些機床(chuáng)主(zhǔ)要包括各種高(gāo)速數控銑床(chuáng)、加工中心等。
為實現模具型腔及其相關部位的高速加工,機床需要具備以下特點:
(1)大承重和高(gāo)剛性這是由於模具正在向大型化方向發展,加工(gōng)設備必須具有足(zú)夠大的台麵尺寸(cùn)和工作行程與之適應。現在,幾噸到幾十噸的模具非常(cháng)普遍,要求機床工作台麵能承受大重量。模具材料的強度(dù)和硬度(dù)都很高,加上常常(cháng)采用伸長量較(jiào)大的小直徑端銑刀加工模具型(xíng)腔,因此加工過程容易發生顫振。為了確保零(líng)件的加工精度和表(biǎo)麵質(zhì)量,用於模具製造的高速機床必須有(yǒu)很高的動(dòng)、靜剛度(dù),以提高機床的定位精度、跟蹤精度和抗振能力。
(2)高轉速和大功率高速加工是發展方向(xiàng),高速銑削(xuē)在模具加工(gōng)中已顯示了(le)極(jí)大的優越性。為(wéi)了適應模具型腔曲麵的(de)加工,刀具的半徑(jìng)應小於型腔(qiāng)曲(qǔ)麵最小圓周半徑,以免加工過(guò)程(chéng)中(zhōng)刀具與工件發生“幹涉”。由於刀具直徑小,因此要求主軸轉速非常高(gāo),國外高速(sù)加工機床(chuáng)主軸轉速已達到40000~100000r/min,快速進給速度可達30000~60000min。型腔和模具零件其(qí)他部件粗(cū)、精加(jiā)工常常在工件一次裝夾中完成,故(gù)主軸功率要大,中等尺寸(cùn)模具銑床(chuáng)和加工中心的主軸功率常為10~40kW,有的甚至更高。
(3)能多軸聯動及良好的深孔(kǒng)腔(qiāng)綜合切削能(néng)力模具型腔多為複雜(zá)的空間6曲麵及溝(gōu)槽所構成,且許多模具具有深孔腔。為了(le)達到對3D曲麵的高精度、高(gāo)速度和高穩定性加工,機床需要多軸聯動,且具有良好的深孔腔綜合切削能(néng)力。可以采用五軸聯(lián)動加工中心,除了三個坐標的(de)直線運動外,還有兩個旋轉坐標的進給(gěi)運動。銑頭或工作台可以多軸聯動(dòng)進行連續(xù)回轉進給,從而適用(yòng)於加工具有複雜型腔(qiāng)曲麵(miàn)的模(mó)具零件。
複合加工是模具加工的發展方向之一(yī)。雖然加工中心已能將許多機加工工(gōng)序複合在一台機床上實現,但這仍(réng)不(bú)能完全適應模具加工,將機械加(jiā)工與電、化學、超聲波等不(bú)同原理加工方(fāng)法進行複合,兼備兩種以(yǐ)上工藝特點的複合(hé)加工在今後的模具製造中將有廣闊(kuò)的前景。
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