考慮到(dào)大型機床的通用加工精度和(hé)調試裝夾的問題,91视频官网国产必須探討一下大型模具加工中心所必備的一些設計特點(diǎn)。
1.鑄鐵床(chuáng)身結構,機(jī)床主軸具有散熱功能
鑄鐵材料具有很高的(de)剛性(xìng)和散熱特性,因而是製造機(jī)床結構件最穩定(dìng)的材料。對於銑削大型零件用的任何機床,首先需要具(jù)有非常結實(shí)的鑄(zhù)鐵結(jié)構,並裝備有具有散熱功能的(de)主軸。
就機床的主軸而言,它必須采用內置冷卻技術,從軸承外麵來冷卻主軸(zhóu),保證在長時間加工過程中,主軸本身不會被燒壞或不會因熱膨脹而造成精度損失。這些因素是非常重要的,因為大型模具的加工需要消耗很長的時(shí)間,同時在重切削條件下,這會增(zēng)加模(mó)具的熱量和應力。所以(yǐ),機床的結構部件必須具有(yǒu)良好的剛性和散熱特性,這是加工出大型優質模具的(de)前提。因此,必須最大程度地限(xiàn)製加工過(guò)程中機(jī)床的振動,並快速(sù)擴(kuò)散加工過程中產生的熱量。選擇合適的加工機床和刀具可以實(shí)現成本和周期(qī)的雙贏。
2.熱穩定技術
由於加工時間過長,環境溫度的影響也是必須要考慮的。例如,在(zài)普通機床上加工大型模具,當環境(jìng)溫度變化(huà)10℃時,將會導致機床立(lì)柱發生6℃的溫度變化,從而引起主軸角板平行度發生0.07mm的(de)變化。因此,機床的設計(jì)必須考慮到環境溫度的效應,避免環境溫度影響到加工(gōng)零件的精(jīng)度。
3.速度
對於一台行程能夠快速移動的大(dà)型模具加工中心來說,大型模具加工機床的主軸轉速應至少達到20000r/min,金屬的切削速度應滿(mǎn)足762~20000mm/min。
4.精度
精度控製始(shǐ)終貫穿於模具加工的各個階段(duàn),如果需要在一台加工中心上實現對大型模具的粗加工和精加工,那麽必須嚴格控製機床的定(dìng)位精度和(hé)重複定位精度。大型模具專(zhuān)用的加工中心,一般其定位精度可以達到±1.5μm,重複定(dìng)位(wèi)精度應達到±1μm。同時,其節(jiē)距精度應保持在5μm之內。
5.反饋分辨率
機床自身的反饋分辨率對於檢測加工零件的精(jīng)度(dù)是十分重要的。采用(yòng)標準的1μm反饋分辨(biàn)率,通常所獲得的(de)結果並不(bú)十分理想。如(rú)果分辨(biàn)率能(néng)夠達到(dào)0.05μm,那麽(me)其(qí)精(jīng)加(jiā)工結果幾乎沒有任何瑕疵。而且,通過對機床分辨率、標尺反饋和(hé)小節距(jù)滾(gǔn)珠絲杠的控製可進一步(bù)提升零件表麵的加工質量。
6.主軸
大型模具加工中心上使用的主軸必須達到進行粗加工、半精加工和高質(zhì)量精加工的要(yào)求,而且作(zuò)為一個參考(kǎo)標準,其能夠實現的表麵加工質量應該控製在2μm的(de)水平。通常,對於模具閉(bì)合麵和分型線部分的(de)精(jīng)加工十分重要,但在傳統工藝下,許多模具製造商不(bú)得不采用手工拋光的(de)方式,以彌補刀(dāo)具加工(gōng)精度(dù)不足的問題。因為,大型加工機床的造(zào)價昂貴,如果為此項工序購置多功能機床,顯然是不切合實際的。【金(jīn)屬加工微信,內容不錯,值得關注】
此外,合(hé)理的主軸設計必須能夠最大程度地(dì)延長刀具的使用壽命,使其(qí)能夠在加工(gōng)周期內以低振動、低溫升的狀態持續工作。例如,在大型模具加工中心上加工汽車(chē)儀表板模具時,如采用16mmCBN鑲刀片精(jīng)加工刀具,加工速度可以達到8m/min,使(shǐ)用壽命超過30h,可(kě)以將加工表(biǎo)麵質量控製在0.336~3.2μm。由此可知,考慮到加工大型模具時的(de)刀具成本增加,采用(yòng)專門設計(jì)的大型模具加工機床,不僅可以延長刀具使用壽命,而且可以大量節約加工每付模具的刀具使用成本(běn)。
7.可移動的多軸(zhóu)加工頭
由(yóu)於模具尺寸和重量的限製,一(yī)般裝夾工件需(xū)要花費很長的時間。因此,采用3軸聯動加工中心不僅減少了工件(jiàn)的調試裝夾次數,而且又不影響機床(chuáng)的加工精(jīng)度,從而使車間加工大型模具的生產(chǎn)能力(lì)大(dà)大提高。
可移動的多軸加工頭可以用於加工結構(gòu)特別複雜的大型模具,按可變幾(jǐ)何(hé)形狀(zhuàng)設計的加工頭(tóu)可允許3軸聯(lián)動加工,僅需一次裝夾工件,便可銑削加工型腔很深(shēn)的模具和冷卻孔(kǒng),以及切削加工許多其他幾何形狀複雜的部位。例如,當主軸以最佳的角度傾斜時,可提高(gāo)加工頭對銑削加工(gōng)點的接近程度(dù),這樣便可實現利用多軸加工頭完成對斜孔的加工。
此外,由於多軸加工頭(tóu)加工工件表麵(miàn)時,采用(yòng)的是(shì)刀具的半徑刀刃而不是刀具(jù)的刀尖,因此可提高表麵粗糙度。
8.切屑管理
金屬切削加工時會產生大量的切屑,如(rú)果(guǒ)不能及(jí)時排除,必然會導致二次(cì)切削,以及(jí)造成機床結構部(bù)件或者工件表麵的溫升。大型模具加工中心的工作台下麵通常具有18個排屑孔,不管工作台移動到什麽位置,都能夠可靠地排除(chú)切屑。機床上有4條內置鉸鏈式切屑傳送帶,以很高的速度將切(qiē)屑排送到機床前(qián)麵。
9.高壓冷卻液
在(zài)大型模具加(jiā)工時,高壓冷卻液有著(zhe)非常重要的作用。例如,在采用2+3軸(zhóu)的加工方(fāng)法鑽削斜孔時,需要(yào)壓力(lì)為1000psi(1psi=6890Pa)的冷卻液才能(néng)有效(xiào)地排除切屑,並達到更高精度的切削。而如果沒有這種(zhǒng)高壓冷(lěng)卻液,則在加工斜孔時,需要(yào)增添額外的機床,需要二次裝卡,降低加工精度,而(ér)且增加周(zhōu)期成本。
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