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五金模具的加工技術

來源:   發布時間:2018-03-07   點擊量:955

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,並爲半精加工准備工件的幾何輪廓。在切削過程中因切削層金屬面積發生變化,導致刀具承受的載荷發生變化,使切削過程不穩定,刀具磨損速度不均勻,加工表面質量下降。

開發的許多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。恒定的切削載荷。通過計算獲得恒定的切削層面積和材料去除率,使切削載荷與刀具磨損速率保持均衡,以提高刀具壽命和加工質量。避免突然改變刀具進給方向。避免將刀具埋入工件。如加工模具型腔時,應避免刀具垂直插入工件,而應采用傾斜下刀方式(常用傾斜角爲2°~3°),最好采用螺旋式下刀以降低刀具載荷;加工模具型芯時,應盡量先從工件外部下刀然後水平切入工件。刀具切入、切出工件時應盡可能采用傾斜式(或圓弧式)切入、切出,避免垂直切入、切出。采用攀爬式切削(Climbcutting)可降低切削熱,減小刀具受力和加工硬化程度,提高加工質量。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爲重要,因爲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定性及精加工表面質量。粗加工是基于體積模型(Volumemodel),精加工則是基于面模型(Surfacemodel)。而以前開發的CAD/CAM系統對零件的幾何描述是不連續的,由于沒有描述粗加工後、精加工前加工模型的中間信息,故粗加工表面的剩余加工余量分布及最大剩余加工余量均是未知的。因此應對半精加工策略進行優化以保證半精加工後工件表面具有均勻的剩余加工余量。

优化过程包括:粗加工后轮廓的计算、最大剩余加工余量的计算、最大允许加工余量的确定、对剩余加工余量大于最大允许加工余量的型面分区(如凹槽、拐角等过渡半径小于粗加工刀具半径的区域)以及半精加工时刀心轨迹的计算等。现有的模具高速加工CAD/CAM软件大都具备剩余加工余量分析功能,并能根据剩余加工余量的大小及分布情况采用合理的半精加工策略。如OpenMind公司的HyperMill和HyperForm软件提供了束状铣削(Pencilmilling)和剩余铣削(Restmilling)等方法来清除粗加工后剩余加工余量较大的角落以保证后续工序均匀的加工余量。Pro/Engineer软件的局部铣削(Localmilling)具有相似的功能,如局部铣削工序的剩余加工余量取值与粗加工相等,该工序只用一把小直径 铣刀 来清除粗加工未切到的角落,然后再进行半精加工;如果取局部铣削工序的剩余加工余量值作为半精加工的剩余加工余量,则该工序不仅可清除粗加工未切到的角落,还可完成半精加工。
最新的發展是由外接計算機與數控機床通過RS-232C串行口直接連接,直接進行NC程序的快速,准確的傳輸,並且外接計算機可與多台具有相同的或者不同控制系統的數控機床相連接,進行信息共享,並能管理多台機床組成的數控工段內的生産過程中的信息,以減少生産准備,尤其是數控NC程序的准備時間。隨著CAD/CAM,集成管理軟件的成熟,以及對柔性制造系統的需求的增加,數控機床的使用,從單機使用到計算機集成管理是生産加工業技術發展的方向。

正是基于机械加工业存在的上述问题,以及CAD/CAM系统新技术新概念的引用,MIS系统,ERP系统的不断引进,更进一步,CIMS技术在国内的发展,车间底层的信息集成是重中之重。为此,我们设计开发了以下介绍的用于车间加工设备集成的各种吹箫。

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複雜曲面加工,應盡可能在一個工序中進行連續加工,而不是對各個曲面分別進行加工,以減少擡刀、下刀的次數。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。Pro/Engineer解決上述問題的方法是在定義側吃刀量的同時,再定義加工表面殘留面積高度(Scallopmachine);HyperMill則提供了等步距加工(Equidistantmachine)方式,可保證走刀路徑間均勻的側吃刀量,而不受表面斜率及曲率的限制,保證刀具在切削過程中始終承受均勻的載荷。

一般情況下,精加工曲面的曲率半徑應大于刀具半徑的1.5倍,以避免進給方向的突然轉變。在模具的高速精加工中,在每次切入、切出工件時,進給方向的改變應盡量采用圓弧或曲線轉接,避免采用直線轉接,以保持切削過程的平穩性。進給速度的優化很多CAM軟件都具有進給速度的優化調整功能:在半精加工過程中,當切削層面積大時降低進給速度,而切削層面積小時增大進給速度。應用進給速度的優化調整可使切削過程平穩,提高加工表面質量。切削層面積的大小完全由CAM軟件自動計算,進給速度的調整可由用戶根據加工要求來設置。

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