模具加工方法_高速切削
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对高速加工模具技术讲解模具作为重要的工艺装备,在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业行业中占有举足轻重的地位。
提高模具生产技术水平和质量是发展我国模具制造业的重要因素。
由于采用模具高速切削技术可以明显提高模具生产效率和模具精度及使用寿命,因此正逐渐取代电火花精加工模具,并已被国外的模具制造企业普遍采用,成为模具制造的大趋势。
高速切削应用于模具加工的优势模具加工的特点是单件小批量、几何形状复杂,因此加工周期长,生产效率低。
在传统的模具加工工艺中,精加工淬硬模具通常采用电火花加工和人工修光工艺,后期加工花费了大量时间。
缩短加工时间和降低生产成本是发展模具加工技术的主要目标。
近年来,模具加工工艺方面有了许多新技术,如高速切削、CAD/CAE 设计仿真、快速原型制模、电火花铣削成型加工和复合加工等,其中最引人注目、效果最好的是高速切削加工。
高速切削加工模具是利用机床的高转速和高进给速度,以切削方式完成模具的多个生产工序。
高速切削加工模具的优越性主要表现在以下几个方面:①高速切削粗加工和半精加工,大大提高金属切除率。
②采用高速切削机床、刀具和工艺,可加工淬硬材料。
对于小型模具,在材料热处理后,粗、精加工可以在一次装夹中完成;对于大型模具,在热处理前粗加工和半精加工,热处理淬硬后精加工。
③高速高精度硬切削代替光整加工,减少大量耗时的手工修磨,比电火花加工提高效率50% 。
④硬切削加工最后成型表面,提高表面质量、形状精度(不仅表面粗糙度低,而且表面光亮度高),用于复杂曲面的模具加工更具优势。
⑤避免了电火花和磨削产生的脱碳、烧伤和微裂纹现象,大大减少了模具精加工后的表面损伤,提高模具寿命20%。
⑥工件发热少、切削力减小,热变形小,结合CAD/CAM技术用于快速加工电极,特别是形状复杂、薄壁类易变形的电极。
高速切削的优势对模具加工的吸引力是不言而喻的,但与此同时,模具的高速切削加工成本高、对刀具的使用要求高、需要有复杂的计算机编程技术做支持、设备运行成本高,因此,由于资金、技术等方面的原因,国内对高速切削加工模具的应用还不多,目前亟需要解决如何选择和应用高速加工模具的机床、高速切削刀具、合理的加工工艺、刀具轨迹编程层以及工艺实验等一系列问题。
第三讲1.高速切削技术高速切削的产生背景和发展史高速切削(HSM或HSC)通常指高主轴转速和高进给速度下的立铣,它是20世纪90年代迅速走向实际应用的先进加工技术,在航空航天制造业、模具加工业、汽车零件加工、以及精密零件加工等得到广泛的应用。
高速铣削技术既可用于铝合金、铜等易切削金属,也可用于淬火钢、钛合金、高温合金等难加工材料,以及碳纤维塑料等非金属材料。
例如,在铝合金等飞机零件加工中,曲面多且结构复杂,材料去除量达高达90%~95%,采用高速铣削可大大提高生产效率和加工精度;在模具加工中,高速铣削可加工淬火硬度大于HRC50的钢件,因此许多情况下可省去电火花加工和手工修磨,在热处理后采用高速铣削达到零件尺寸、形状和表面粗糙度要求。
高速切削概念始于1931年德国所罗门博士的研究成果:“当以适当高的切削速度(约为常规速度的5~10倍)加工时,切削刃上的温度会降低,因此有可能通过高速切削提高加工生产率”。
60多年来,人们一直在探索有效、适用、可靠的高速切削技术,但直到20世纪90年代该技术才逐渐在工业实际中推广应用。
高速切削最早在飞机制造业和模具制造l受到很大的重视。
为使飞机的零部件满足很高的可靠性要求,大部分重要零件都是在整块铝合金坯件卜铣削而成,既可减少焊缝,又可提高零件的强度和抗振性。
但常规铣削效率很低,从而导致了高的生产成本和长的交货时间。
高速切削是克服这方面问题的最好解决方案。
汽车工业中,模具制造是产品更新换代的关键。
新车型定型后,模具制造周期的长短直接影响到产品的上市时间,也关系到市场竞争的成败。
所以在80年代美国、欧洲和日本的政府都出巨资推动高速切削在模具制造中的应用研究,90年代初高速切削已进入工业化应用。
图16 高速切削在生产应用中的发展历程图17 采用高速切削后产品质量提高的历程a一硬质合金切钢 b一硬质合金切铸铁c—CBN切铸铁图16是德国宝马公司(BMW)采用高速切削的历程。
模具高速铣削加工技术概述
随着现代制造业的迅速发展,越来越多的企业开始采用模具高速铣削加工技术来提高生产效率和产品质量。
模具高速铣削加工技术是一种利用高速旋转的切削刀具来对工件进行加工的技术,具有具有加工精度高、加工效率快、精度稳定等优点,成为许多企业的首选工艺之一。
模具高速铣削加工技术的特点在于高速旋转的刀具与工件之间的相对运动速度非常快,使得在相对运动时切削力非常大,对工件进行快速加工,减少加工过程中的切削阻力,从而加快加工速度,大大提高生产效率。
在模具高速铣削加工技术中,铣床是一种非常重要的工具,铣床使用旋转刀具将工件进行加工。
在高速铣削加工过程中,铣床的结构设计、加工精度和材料的选择都是非常重要的,尤其是材料的选择,过硬的材料可以更好地提高铣床的耐磨性和使用寿命,从而更好地满足企业的生产需求。
模具高速铣削加工技术的发展历程可以追溯到20世纪80
年代,当时日本企业就开始采用该技术来加工汽车配件、电子零件等行业产品。
在90年代,模具高速铣削加工技术开始逐
渐成熟,广泛应用于制造业中,使得中国等国家也开始投入研发模具高速铣削加工技术。
在模具高速铣削加工技术的应用中,数控技术也是非常重要的一部分。
数控技术可以让操作工人根据实际生产需求来控
制铣床的运行速度、刀具的旋转速度、调整加工精度等参数,从而可以更好地满足不同客户的定制需求。
总体来说,模具高速铣削加工技术是一种重要的制造工艺,是许多行业中的不可缺少的一部分。
在未来,模具高速铣削加工技术还将继续得到改进和完善,为各行各业的企业提供更加优质的加工服务。
模具高速铣削加工技术引言模具在现代制造业中起着重要的作用,它是生产各种零部件和产品的基础工具。
然而,传统的模具加工技术存在一些局限性,例如低效率、加工精度受限等问题。
为了克服这些问题,模具高速铣削加工技术应运而生。
本文将介绍模具高速铣削加工技术的基本原理、优势和应用,并提供一些实用的工艺技巧。
基本原理模具高速铣削加工技术是采用高转速切削工具和高速进给速度来加工模具的一种先进技术。
与传统的慢速加工相比,高速铣削具有更高的加工效率和更好的加工质量。
高速铣削的基本原理如下:1.高速切削工具:采用高硬度和高韧性的切削工具,如硬质合金铣刀或陶瓷铣刀。
这些切削工具能够承受高速切削的热和压力,同时具有较长的使用寿命。
2.高转速:利用高速切削工具的转速,通常在数千转/分以上,可以实现更快的切削速度和更高的切削力。
3.高速进给:采用高速进给速度,通常在数米/分钟以上,可以实现更快的进给速度和更高的切削深度。
优势模具高速铣削加工技术相比传统的慢速加工技术具有以下几个明显的优势:1.高效率:高速铣削能够以更快的速度完成加工任务,显著提高了生产效率。
在相同时间内,可以加工更多的模具零部件,提高了生产能力。
2.高精度:高速铣削由于切削速度和切削力较高,因此可以获得更高的加工精度和表面质量。
这对于一些对模具形状和尺寸要求较高的产品尤为重要。
3.粗加工和精加工一体化:高速铣削可以实现粗加工和精加工一体化,减少加工工序和装夹次数,提高了加工效率和加工精度。
4.节约成本:高速铣削由于加工效率高,可以减少加工时间和人力成本。
同时,由于切削工具的寿命较长,可以降低刀具消耗和更换成本。
应用模具高速铣削加工技术在各个领域都有广泛的应用,特别是在汽车制造、航空航天、电子通讯等高精度和复杂模具加工领域。
以下是一些常见的模具高速铣削应用:1.汽车模具:汽车模具具有较高的精度和复杂的形状要求,高速铣削可以高效地完成各种汽车模具的加工,如车身模具、发动机模具等。