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汽车模具高速加工技术
发表时间:2006-10-20 扬洪旗 游波   来源:delcam
关键字:模具 设计 生产周期 汽车工业 CAD CAM 
高速加工是在航空铝合金材料零件加工发展起来的,高水平合金涂层刀具的寿命不时主要的限制因素。高速加工主要受设备主轴速度及材料熔点的限制,一般主轴速度为每分钟50000~60000转或更高。本文主要关注塑料模具、压铸模具、冲压模具及锻模等合金模具钢的高速加工,这种材料的硬度一般超过洛氏50度,故高速加工的限制因素主要是刀具寿命,而非铝加工中主轴速度的限制。对于小型模具的细节结构的加工,主轴速度可达40000转以上。而大型汽车覆盖件模具的加工,一般主轴速度12000转/分以上的加工可称为高速加工。

    (3)简化了加工工序

    传统铣削加工只能在淬火之前进行,因淬火造成的变形必须要手工修整或用电加工最终成型。现在这些可以通过高速加工完成,省去了电极材料、电极加工编程及加工、以及电加工过程的所有费用,而且没有电加工的表面硬化。另外,高速加工由于切削的减少,可使用更小直径的刀具,可对加工出模具更小的圆角半径及模具细节加工,节省掉部分加工或手工修整工艺。减少人工修光时间、简化的工艺对缩短生产周期的贡献甚至可超过高速加工速度提高的部分。

    (4)可十分方便地用于模具修复过程

    模具在使用过程往往需要多次修复,以延长使用寿命,过去主要是靠电加工来完成,采用高速加工可以更快地完成该工作,而且可使用原NC程序,无须重新编制,尽可精确。

    四.高速加工(HSM)对机床、刀具的要求

    高速加工对机床的要求:

    a.高的主轴速度:12000~40000R.P.M

    b.高的进给速度:40-60M/Min

    c.快速移动速度: 90M/MIN

    d.加速度为1G

    e.高刚性的机械结构

    f.高稳定、高刚度、冷却良好的高速主轴

    g.精确的热补偿系统

    h.高速处理能力的控制系统(线性插补5-20Microns或NURBS插补功能)

    i.具有预处理能力(向前看)的控制系统

    高速加工对刀具及装夹的要求:

    a.刀夹、刀具的加速度小于3G

    b.刀具的径向跳动小于0.015MM

    c.一般刀长不大于四倍的刀具直径


  
    五.高速加工(HSM)对CAM系统的要求

    高速加工有着与传统加工特殊的加工工艺要求. 而数控加工的数控指令包含了所有的工艺过程. 故应用于高速加工的数控自动编程系统__CAM系统必须能够满足相应的特殊要求.

    1. CAM系统应具有高计算编程速度

    高速加工中采用非常小的切给量与切深,故NC程序比对传统系统要求要大的多,故要求计算速度要快、要方便节约编程时间。另外快的编程速度使操作人员能够对多种加工工艺策略比较,以便采取最佳的工艺方案,并对刀具轨迹进行编辑、优化,以达到最佳的加工效率。

 
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责任编辑:陈沁