模具特种加工制造
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特种加工特点及应用特种加工是指对特殊材料、特殊形状的工件进行加工的一种工艺,其主要特点是加工难度大、工艺复杂、技术要求高、加工精度高等。
特种加工通常需要特殊的机械设备和加工工具,以及专门的操作和工艺掌握。
本文将从特种加工的定义、特点和应用领域三个方面进行详细描述。
首先,特种加工的定义是对特殊材料、特殊形状的工件进行加工的一种工艺。
特殊材料可以是高硬度材料如超硬材料、高温材料如钨钼合金等,亦或是具有特殊性能和特殊用途的材料如陶瓷材料、复合材料等。
特殊形状的工件可以是非常复杂的内外形状如齿轮、螺纹、电极等。
特种加工的目的是在保证工件材料性能的同时,满足特殊形状和尺寸的要求。
其次,特种加工的特点主要表现在以下几个方面。
首先,加工难度大。
特种材料具有较高的硬度、韧性以及热传导性能等,对机械设备和加工工具的性能要求较高,加工过程中易产生刀具磨损、工件变形等问题。
其次,工艺复杂。
特种材料及其特殊形状的工件加工需要经过多道工序,其中包括切削、磨削、电火花加工(EDM)、激光加工等多种工艺。
再者,技术要求高。
特种加工需要操作人员具备较高的技术水平和丰富的实际经验,对于加工工艺参数的选择和控制要求精细。
最后,加工精度高。
特种工件通常对尺寸、形状和表面质量等要求较高,因此特种加工需要具备较高的加工精度和加工表面的光洁度。
最后,特种加工在许多领域有着广泛的应用。
首先,在航空航天领域,许多航空发动机零件、航天器外壳等都采用了特种加工技术。
其次,在模具制造领域,由于特种材料具有高硬度、高耐磨性和高抗腐蚀性能,因此特种加工广泛应用于模具的加工和制造。
再者,在医疗器械制造领域,特种加工技术可以用于人工骨、人工关节等医疗器械的加工和制造。
此外,特种加工还在光学器件制造、微电子器件制造、汽车零部件制造等领域得到了广泛的应用。
综上所述,特种加工是一种对特殊材料、特殊形状的工件进行加工的工艺,其具有加工难度大、工艺复杂、技术要求高、加工精度高等特点。
各种模具分类方法模具是工业产品的重要组成部分,广泛应用于汽车、电子、家电、建材等领域。
根据不同的分类标准,可以将模具分为多个不同的类别。
本文将介绍常见的模具分类方法,并对每个分类方法进行详细解析。
一、按用途分类1.压铸模具:用于压铸工艺,将熔化的金属注入到模腔中,冷却后形成所需的铸件。
压铸模具一般分为合金铸造模具、塑料模具和橡胶模具。
2.塑料模具:用于塑料制品的注塑成型,广泛应用于塑料制品行业,如塑料包装盒、塑料管道等。
3.铸造模具:用于金属铸造工艺,包括砂铸模具、金属型模具等。
砂铸模具广泛用于铸造行业,金属型模具则适用于高温金属铸造。
4.冲压模具:用于金属板材的冲压工艺,将板材按一定形状冲压成型,常用于制造汽车零部件、家电外壳等。
5.剪切模具:用于金属板材的剪切工艺,将板材按一定尺寸剪切成型,常用于金属加工行业。
二、按制造方法分类1.铸造模具:包括砂型、金属型等,通过铸造方法制造。
2.加工模具:包括车削、铣削、磨削等,通过加工方法制造。
3.特殊模具:包括电火花、线切割等,借助特殊的加工设备制造。
三、按结构分类1.单一模具:为一次加工过程制造的模具,形状简单,制造成本低,常见的有冲压模具。
2.组合模具:由多个模具组合而成,可实现多道工序连续加工,适合复杂零件的生产。
3.成套模具:包含多种类型的模具组合,适用于多种工件的生产,如汽车模具、家电模具等。
四、按材料分类1.金属模具:制造模具主体材料为金属,如铝合金、钢材等。
金属模具具有高强度、耐磨、耐腐蚀等优点。
2.非金属模具:制造模具主体材料为非金属材料,如陶瓷、塑料等。
非金属模具具有重量轻、耐温高等特点。
五、按形状分类1.平面模具:用于制造平面零件,如零件盖板等。
2.空心模具:用于制造中空零件,如管道、容器等。
3.弯曲模具:用于制造弯曲形状的零件,如曲轴等。
4.复杂模具:用于制造复杂形状的零件,如汽车车身等。
六、按制造精度分类1.普通模具:制造精度要求较低的模具,适用于一般工业产品的制造。
非常工艺:八大特种加工技术特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法,从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。
一、特种加工的发展和定义传统的机械加工已有很久的历史,它对人类的生产和物质文明起了极大的作用。
目前我们的大部分产品还是依靠传统的方法加工和装配得到的,如我们的家用电器:电冰箱、洗衣机、空调等;我们的交通工具:如汽车、火车、飞机等,以及各种武器装备:枪、炮、坦克、火箭等。
传统的机械加工方法是用机械能量和切削力切除多余的金属,使零件具有一定的几何形状、尺寸和表面粗糙度。
它要求刀具材料比工件材料硬。
随着科学技术的发展,特别是上个世纪50年代以来,随着生产发展和科学实验的需要,很多工业部门,尤其是国防工业部门的要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化等方向发展,它们使用的材料越来越难加工,零件的形状越来越复杂,尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求也越来越高,因而对机械制造部门提出一些新的要求:•解决各种难切削材料的加工问题。
如硬质合金、钛合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、金刚石、宝玉石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工。
•解决各种特殊复杂表面的加工问题。
如喷汽涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣、锻压模和注射模的立体成型表面,各种冲模、冷拔模上特殊断面的型孔,炮管内膛线,喷油咀、栅网、喷丝头上的小孔、窄缝等的加工。
•解决各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题。
如对表面质量和精度要求很高的航天、航空陀螺仪、伺服阀,以及细长轴、薄壁零件、弹性元件等低刚度零件的加工。
要解决上述一系列工艺问题,仅仅依靠传统的切削加工方法就很难实现,甚至根本无法实现。
人们相继探索研究新的加工方法,特种加工就是在这种前提条件下产生和发展起来的。
特种加工,国外称作非传统加工(Non - Traditional Machining, NTM)或非常规加工(Non –ConventionalMachining,NCM),是一种采用不同于传统切削磨削加工工艺及装备的加工技术,是将电、磁、声、光、热等物理能量及化学能量或其组合乃至与机械能组合直接施加在被加工的部位上,从而使材料被去除、变形及改变性能等。
摘要现阶段,先进制造技术不断发展,作为先进制造技术中的重要的一部分,特种加工对制造业的作用日益凸显,对什么是特种加工、特种加工的特点、种类以及发展趋势等作了描述。
阐述了特种加工在现代社会发展过程中的重要地位,大力发展特种加工的必要性。
关键词:特种加工技术,特点,变革,发展趋势。
1.1 概况特种加工是20世纪40年代发展起来的,由于材料科学、高新技术的发展和激烈的市场竞争、发展尖端国防及科学研究的急需,不仅新产品更新换代日益加快,而且产品要求具有很高的强度重量比和性能价格比,并正朝着高速度、高精度、高可靠性、耐腐蚀、高温高压、大功率、尺寸大小两极分化的方向发展。
为此,各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械零件大量涌现,对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的新问题。
例如,各种难切削材料的加工;各种结构形状复杂、尺寸或微小或特大、精密零件的加工;薄壁、弹性元件等刚度、特殊零件的加工等。
对此,采用传统加工方法十分困难,甚至无法加工。
于是,人们一方面通过研究高效加工的刀具和刀具材料、自动优化切削参数、提高刀具可靠性和在线刀具监控系统、开发新型切削液、研制新型自动机床等途径,进一步改善切削状态,提高切削加工水平,并解决了一些问题;另一方面,则冲破传统加工方法的束缚,不断地探索、寻求新的加工方法,于是一种本质上区别于传统加工的特种加工便应运而生,并不断获得发展。
后来,由于新颖制造技术的进一步发展,人们就从广义上来定义特种加工,即将电、磁、声、光、化学等能量或其组合施加在工件的被加工部位上,从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等的非传统加工方法统称为特种加工。
1.2特点1、不用机械能,与加工对象的机械性能无关,有些加工方法,如激光加工、电火花加工、等离子弧加工、电化学加工等,是利用热能、化学能、电化学能等,这些加工方法与工件的硬度强度等机械性能无关,故可加工各种硬、软、脆、热敏、耐腐蚀、高熔点、高强度、特殊性能的金属和非金属材料。
现代十大模具制造技术加工中心本届模展共展出来自瑞士、德国、意大利、美国、日本、西班牙和我国部分机床厂参展的各种加工中心和数控铣床60余台。
德马吉公司历来是参展展品最多的展商之一,本届共展出各种模具加工设备9台,其中2台是首次参展。
DMC 75V立式加工中心的X、Y、Z三个坐标均由直线电机驱动,三个坐标行程为750(885)mm /600 mm /560(600)mm。
主轴转速18000 r/min ,主轴功率35kw ,最大扭矩119/85Nm,X、Y、Z三向快速进给均为90m/min ,加速度2g,刀库容量30把。
该机床是专门针对模具行业开发的。
机床立柱采用龙门结构,X轴导轨在立柱上面,Y轴导轨在床身上面,工作台前后移动时,重心始终在导轨范围内。
该机床还有5轴联动的派生产品,可借助主轴头的回转摆动与数控回转工作台实现5轴联动加工。
为降低部件高速运动时的温升和热变形,机床在三个运动部件上装有温度传感器,对温度进行监测和位置补偿。
由于3轴速度匹配得当,故三维加工时切削进给速度可以达到30~40 m/min ,并保持很高的加工精度。
另一台首展的是DMC 60T高精度并带有自适应功能的由模块化组成的立式加工中心。
机床的X、Y、Z三个坐标行程为630 mm /560 mm /560mm,主轴电机15kw,主轴转速12000 r/min ,高速型为24000 r/min ,最高为42000 r/min。
快速进给3轴均为50m/min ,加速度为6m/s2。
该机床还可以提供一种自适应功能软件ATC,这是用于模具加工工艺的一种专家系统,是针对表面质量、精度、速度(效率)三种加工目的而设置的专家系统软件,可帮助操作者优选最佳工艺参数,以实现最佳加工效果。
米克朗公司这次展出的HSM800加工中心,主轴转速为36000 r/min ,主轴功率为32kw,加工范围为800 mm×600 mm×500mm。
特种加工技术特种加工技术是一种高端、高精度的制造工艺,具有复杂形状、高质量和高可靠性的特点。
特种加工技术主要包括高速切削加工、电火花加工、激光加工等。
这些技术的应用方向涉及到航空航天、汽车制造、电子通信、生物医药等多个领域。
一、高速切削加工高速切削加工是一种以高速运转的工具在工件表面上进行加工的技术。
它主要应用于金属材料的加工中,如铝合金、钛合金、高温合金和不锈钢等。
高速切削加工的优点主要在于加工速度快、表面质量高、加工工件尺寸精度高等方面,这些特点使得高速切削加工成为了许多行业的首选技术手段。
高速切削加工技术在飞机零件、模具制造、汽车零部件制造、机械制造、船舶制造等领域都有广泛的应用。
它的发展还促进了数控技术的飞速发展,同时也推动了人类自动化制造的步伐。
二、电火花加工电火花加工是利用高频脉冲放电切割或加工导电材料的一种机电加工技术。
主要应用在模具制造、飞机航天、汽车制造、模具、精密机械制造、玉石雕刻等行业中。
电火花加工的特点在于它可以加工出复杂的形状,而且可以加工出超硬材料和热处理后的金属材料,制作出高精度模具,如精密芯模、模具、工艺刀具、开槽钻、刻线刀等;在航空航天业中,也可以用来加工散热器、燃烧室、涡轮叶片等复杂形状的零部件。
三、激光加工激光加工是利用激光束在工件表面切割、焊接、雕刻、打孔等加工过程中,具有非接触加工、非热接触、精度高、效率高、易自动化控制等优点。
激光加工的应用领域也非常广泛,如电子电器制造、机械制造、汽车制造、航空航天、医疗器械等。
激光加工可以对材料进行各种加工作业,从而满足生产的不同需求。
例如,激光切割技术可用于生产压缩机、汽车零件和航空零件。
激光焊接技术可用于电子零件、汽车制动系统和飞机的燃油泵等。
激光打孔技术可用于贵重石材、塑料制品和编织物等材料的加工中。
此外,激光打印技术也是目前3D打印技术中的一种先进的加工手段。
总之,特种加工技术的应用已经深入到我们生活的方方面面中,并且将持续发展,并为我们带来更多的便利和舒适。