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阐述模具加工应用高速切削技术

已有 216 次阅读  2013-12-30 11:49

  模具作为模压产品生产的关键工装,其设计与生产周期日益成为决定新产品开发周期的决定因素。模具的型面一般都是十分复杂的自由曲面,并且硬度很高,常规的加工方法是在退火后进行切削加工,然后进行热处理、磨削或电火花加工,最后手工打磨、抛光,加工周期很长。其中的手工加工占模具整个加工周期的很大一部分。高速切削加工技术可以达到模具加工的精度要求,减少甚至取消了手工加工,并且由于新型对具材料(如PCBN、陶瓷、金属陶瓷.涂层刀具等)的出现,高速切削可以加工硬度到HRC6O,甚至硬度更高的工件材料,可以加工淬硬后的模具,取代电火花加工和磨削加工。统计表明,到 1996年为止,己有44%的德国模具公司在使用高速切削技术,而59%的公司打算投资应用高速切削技术,日本和美国大约有30%的模具公司有高速切削的使用经验;大多数公司认为高速切削是未来模具加工很有吸引力的一项技术。

  高速切削加工技术按其目的而言可分为两类:以实现单位时间最大材料去除量为目的的加工和以实现高质量加工表面与细节结构为目的的加工。模具的高速切削加工都是这两类技术的综合运用。高速切削加工技术引进到模具加工行业,主要应用于以下三个方面:一是淬硬模具型腔的直接加工。利用高速切削可加工硬材料的特点直接加工淬硬后的模具型腔,可提高模具加工的质量和效率,可取代电火花加工;二是EDM电极加工。应用高速切削技术加工电极对提高电火花加工效率起到了很大作用。高速切削电极提高了电极的表面质量和精度,减少了后续加工工序;三是快速样件制造。利用高速切削加工效率高的特点,用于加工塑料和铝合金模型,通过CAD设计后可快速生成3D实体模型,比快速原型制造技术效率高、质量好。

  与模具的传统加工方式相比,模具的高速切削加工的优势如下:(1)高速切削加工提高了模具加工速度:从材料去除速度而言,高速切削加工比一般加工快四倍以上甚至更快;(2)高速切削加工可获得高质量的加工表面:因高速切削加工精加工时采取小的进给量与切削深度,故可获得很高的表面质量,有时甚至可以省去钳工修光的工序,从而因表面质量的提高省去了修光及电火花等工序肘间;(3)简化了加工工序:传统切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。高速切削加工省去了电极材料.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,高速切削加工可使用小直径的刀具,对模具更小的圆角半径及模具细节加工,节省部分手工修整工艺,减少人工修光时间,简化的工艺可缩短模具的生产周期;(4)高速切削加工还可十分方便地用于模具修复过程:模具使用过程中往往需要多次修复,以延长使用寿命,以往模具的修复主要靠电加工来完成,而采用高速加工可以更快地完成该工作,并可使用原NC程序,无须重新编制。

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