今天鄭州模具培訓介紹下模具高速加工對加工系統(tǒng)的要求 由于模具加工的特殊性以及高速加工技術的自身特點,對模具高速加工的相關技術及工藝系統(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。 1)機床主軸 高速機床的主軸性能是實現(xiàn)高速切削加工的重要條件。高速切削機床主軸的轉速范圍為10,000~100,000m/min,并要求主軸具有快速升速、在指定位置快速準停的性能(即具有極高的角加減速度),因此高速主軸常采用液體靜壓軸承式、空氣靜壓軸承式、磁懸浮軸承式等結構形式。 2)機床驅動系統(tǒng) 為滿足模具高速加工的需要,加工機床的驅動系統(tǒng)應具有下列特性: a.高的進給速度。研究表明,對于小直徑刀具,提高轉速和每齒進給量有利于降低刀具磨損。目前常用的進給速度范圍為20~30m/min,如采用大導程滾珠絲杠傳動,進給速度可達60m/min;采用直線電機則可使進給速度達到120m/min。 b.高的加速度。對三維復雜曲面廓形的高速加工要求驅動系統(tǒng)具有良好的加速度特性,驅動系統(tǒng)加速度應達到20~40m/s2。 c.高的速度增益因子(Velocitygainfactor)KV。為達到較高的三維輪廓動態(tài)精度以及最小的滯后,一般要求速度增益因子KV=20~30(m/min)/mm。 模具高速加工工藝及策略 1)粗加工 模具粗加工的主要目標是追求單位時間內的材料去除率,并為半精加工準備工件的幾何輪廓。圖1所示為粗加工過程中工件輪廓形狀對刀具載荷的影響。由圖可見,在切削過程中因切削層金屬面積發(fā)生變化,導致刀具承受的載荷發(fā)生變化,使切削過程不穩(wěn)定,刀具磨損速度不均勻,加工表面質量下降。目前開發(fā)的許多CAM軟件可通過以下措施保持切削條件恒定,從而獲得良好的加工質量。 半精加工 模具半精加工的主要目標是使工件輪廓形狀平整,表面精加工余量均勻,這對于工具鋼模具尤為重要,因為它將影響精加工時刀具切削層面積的變化及刀具載荷的變化,從而影響切削過程的穩(wěn)定性及精加工表面質量。 精加工 模具的高速精加工策略取決于刀具與工件的接觸點,而刀具與工件的接觸點隨著加工表面的曲面斜率和刀具有效半徑的變化而變化。對于由多個曲面組合而成的復雜曲面加工(見圖2),應盡可能在一個工序中進行連續(xù)加工,而不是對各個曲面分別進行加工,以減少抬刀、下刀的次數(shù)。然而由于加工中表面斜率的變化,如果只定義加工的側吃刀量(Stepover),就可能造成在斜率不同的表面上實際步距不均勻,從而影響加工質量。 |
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