噴漆銅模在高速數(shù)控加工在模具制造中的應(yīng)用：高速數(shù)控加工的關(guān)鍵技術(shù)是:高速主軸及高速進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床;高速加工刀具系統(tǒng);基于CAD/
CAM自動(dòng)化數(shù)控編程[2]
。2.1 高速數(shù)控切削
主要是車削和銑削。一般高速數(shù)控切削的主軸轉(zhuǎn)速比普通數(shù)控切削轉(zhuǎn)速高1～10倍。高速數(shù)控切削的另一個(gè)內(nèi)涵是采用高的進(jìn)給速度。維持切削力不變,提高轉(zhuǎn)速就能夠提高切削速度,減少切削時(shí)間;維持進(jìn)給速度在普通切削水平,提高轉(zhuǎn)速就能夠減小切削力,可以加工較細(xì)或較薄的模具零件。高速主軸是高速數(shù)控切削的首要條件。目前主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)100000轉(zhuǎn)/min,高速切削速度在5～100m/s。完全可以達(dá)到模具零件的鏡面車削和鏡面銑削。2.1.1 高速主軸有以下幾種漸變形式
采用液體靜壓軸承的高速電動(dòng)主軸,主軸回轉(zhuǎn)
精度在0.2
μm以下,轉(zhuǎn)滾達(dá)到100000轉(zhuǎn)/min;還可以采用空氣靜壓軸承的高速電動(dòng)主軸,主軸回轉(zhuǎn)精
度可在50nm以下,轉(zhuǎn)速可高達(dá)200000轉(zhuǎn)/min。正在開(kāi)發(fā)之中。2.1.2 高速數(shù)控切削機(jī)床的結(jié)構(gòu)特征
進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高速化,即采用大導(dǎo)程滾珠絲杠和高速伺服電機(jī)、直線電機(jī)和精密直線導(dǎo)軌;進(jìn)給速度可達(dá)60～120m/min;運(yùn)動(dòng)部件輕量化和伺服進(jìn)給控制精密化;已研制出三、四、五軸聯(lián)動(dòng)高速數(shù)控切削機(jī)床�？杉庸�(fù)雜型面的模具。2.1.3 高速數(shù)控切削刀具系統(tǒng)
刀具材料有鍍膜的和未鍍膜的硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、氧化鋁基和氧化硅基陶瓷、聚晶金剛石和聚晶立方氮化硼等,適合于高速數(shù)控加工;刀柄結(jié)構(gòu)要求具有很高的幾何精度和裝夾重復(fù)精度、很高的裝夾剛度和高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的完全可靠性;安裝刀具的模塊化要求有典型的HSK型刀柄及其連接結(jié)構(gòu)、液壓膨脹夾頭、TRIBOS力脹套夾頭等。2.2 高速數(shù)控磨削
高速主軸要求具有高速動(dòng)平衡,可采用機(jī)電動(dòng)平衡系統(tǒng)或電液動(dòng)平衡系統(tǒng);高速數(shù)控磨床結(jié)構(gòu)要求組合多種磨削功能,具有高動(dòng)態(tài)精度、高抗振、高穩(wěn)定性、高自動(dòng)化和高可靠性;高速數(shù)控磨削砂輪要求整體具有很高的機(jī)械強(qiáng)度,高速時(shí)完全可靠,外觀鋒利,結(jié)合劑必須具有很高的結(jié)合強(qiáng)度和耐磨性以減少砂輪的磨損,高速砂輪采用等強(qiáng)度來(lái)設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)和形狀;冷卻系統(tǒng)要求冷卻液具有較高的熱容量和熱傳導(dǎo)率以提高冷卻效率,有良好的過(guò)濾性、良好的防腐性和高附著力,有較高的穩(wěn)定性,不起泡,易于清洗,有利于環(huán)境保護(hù)。2.3 基于CAD/CAM自動(dòng)化數(shù)控編程
高速數(shù)控加工作為模具加工的前沿技術(shù),關(guān)鍵技術(shù)之一就是采用先進(jìn)的CAD/CAM集成設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng),進(jìn)行圖形交互的自動(dòng)數(shù)控編程,這種方法速度快、精度高、直觀、使用簡(jiǎn)便和便于檢查。
3 模具制造的發(fā)展要面向先進(jìn)制造的
特種加工技術(shù)
面向先進(jìn)制造的特種加工技術(shù)是在傳統(tǒng)的特種加工技術(shù)與材料技術(shù)、控制技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合的基礎(chǔ)上,隨著快速響應(yīng)市場(chǎng)需求而逐步發(fā)展起來(lái)的。
3.1基于分步制造思想,利用簡(jiǎn)單工具實(shí)現(xiàn)三維成
型加工的去除型特種加工技術(shù)
包括數(shù)控電火花仿銑加工技術(shù)、數(shù)控電化學(xué)銑削加工技術(shù)和數(shù)控超聲波加工技術(shù)。普通的電火花、電化學(xué)、超聲波成形加工利用形狀復(fù)制原理將工具的形狀復(fù)制到工件上。要得到一定精度的模具三維形狀,就需要制作與其形狀相同、凸凹相反的工具,并嚴(yán)格控制工作液在加工間隙中的流淌分布。為節(jié)省大量的復(fù)雜形狀工具的制造費(fèi)用和時(shí)間,簡(jiǎn)化工作液的流動(dòng)控制,可采用簡(jiǎn)單形狀的工具,依照數(shù)控銑削那樣依靠機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)來(lái)加工出復(fù)雜的模具三維型面的新型加工工藝技術(shù)。這必須解決如下幾個(gè)技術(shù)難題:實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的穩(wěn)定控制;具有確定的材料去除規(guī)律及工具損耗規(guī)律;實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程建模;研制出相應(yīng)的CAD/CAM軟件。為有效地簡(jiǎn)化問(wèn)題的復(fù)雜性,將采用類似快速成形的分層制造加工模式,并嚴(yán)格控制每一層的加工余量,確保工具只有底面實(shí)現(xiàn)加工,而側(cè)面不參與加工,從而使復(fù)雜的模具三維型面加工問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一系列平面加工問(wèn)題
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