冷冲模凹模大直径圆孔磨削加工技术
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磨削加工中的磨削方式磨削加工是一种精密的金属加工方法,不仅可以用于加工金属材料,还可以用于加工陶瓷、玻璃等非金属材料。
它的基本原理是在切削工具与工件之间施加外力,并且在介质中进行磨磨擦削,以达到加工的目的。
磨削加工中的磨削方式有很多种,下面将对其进行一一介绍。
1. 平面磨削平面磨削是一种磨削工艺,主要用于加工平面及其上的孔和槽。
这种加工方式通过旋转磨削轮,使其与工件表面接触,施加相应的压力和剪切力来进行磨削。
平面磨削的加工精度高,工件表面质量好,适用于加工超精密配件。
2. 内圆磨削内圆磨削是一种在工作件内部进行磨削的加工方式,主要用于加工内径大小不同的圆柱体。
这种加工方式的主要设备是内圆磨床,通过不断旋转工作件和磨削轮,结合适当的压力、速度等参数,来进行磨削加工。
3. 外圆磨削外圆磨削是一种在工作件外部进行磨削的加工方式,主要用于加工外径大小不同的圆柱体。
这种加工方式的主要设备是外圆磨床,通过不断旋转工作件和磨削轮,结合适当的压力、速度等参数,来进行磨削加工。
4. 中心磨削中心磨削是一种在两个中心点之间进行磨削加工的方式,主要用于加工圆锥体、圆柱锥体等形状的工件。
这种加工方式的主要设备是中心磨床,在加工过程中,需要较高的精度控制及对磨削力的稳定性要求。
5. 轮廓磨削轮廓磨削是一种根据工件轮廓进行磨削的加工方式,主要用于加工各种不规则形状的工件。
这种加工方式的主要设备是数控磨床,通过对工件进行高精度的三维扫描和轮廓学习,来得到工件的三维形状。
随后,根据得到的轮廓数据进行加工。
6. 微型磨削微型磨削是一种在微米尺度下进行磨削的加工方式,主要用于加工高精度、超细的微件。
这种加工方式的设备应具有高精度、高速度、低摩擦等特点,常用于制造高端光学元件、半导体芯片等高端应用领域。
总之,磨削加工中的磨削方式有很多种,不同的加工方式适用于不同的工件加工需求,需要精确控制加工参数,以保证加工效果。
随着技术的不断进步,相信未来还会涌现更多更精密的磨削加工方式,为各行各业的高精度加工需求提供更多的选择。
冲压件冲裁大小孔加工工艺流程一、什么是冲压件冲裁大小孔加工呀。
冲压件冲裁大小孔加工呢,简单来说,就是在冲压件上弄出大大小小的孔啦。
这可不是随随便便就能做好的哟,就像我们做手工一样,得有步骤、有技巧的。
你看啊,冲压件在我们生活里到处都是,那些金属小零件上的孔很多都是这么加工出来的。
这加工过程就像是一场小小的魔术,把一块平平的材料变成有孔的、有用的小零件。
二、加工前的准备工作。
1. 材料的选择。
咱们得先挑好材料。
这材料就像做菜的食材一样重要。
如果材料不好,那后面加工出来的冲压件可能就不达标。
一般来说呢,要根据冲压件的用途来选材料。
要是做个小的装饰品,可能就选比较薄、质地软一点的材料;要是做个机械上用的零件,那材料就得结实、耐用,像一些厚一点的金属板之类的。
而且材料的尺寸也得量好,不能太大也不能太小,就像我们穿衣服,得大小合适才行。
2. 模具的准备。
模具可是这个加工过程中的大功臣。
没有模具,就没法做出我们想要的孔的形状。
模具的设计要特别精准,就像我们盖房子的图纸一样,一点都不能出错。
制作模具的材料也得讲究,要能承受住冲压的力量,还得耐磨。
在使用模具之前,还得检查检查,看看有没有损坏的地方,要是有个小裂缝或者不平整的地方,那冲出来的孔可能就歪歪扭扭的,可不好看啦。
3. 设备的检查。
冲压设备也得好好检查一下。
就像我们出门前要检查汽车一样,得确保设备能正常工作。
看看压力是不是正常,各个部件有没有松动之类的。
要是设备出问题了,在加工的时候就可能会发生危险,这可不行呢。
三、冲裁大小孔的加工过程。
1. 定位。
要在冲压件上冲裁出大小孔,首先得确定孔的位置。
这就像我们在地图上找地方一样,得精准定位。
一般会有专门的定位装置,把冲压件固定在合适的位置,这样才能保证冲出来的孔在我们想要的地方。
如果定位不准,那孔可能就会偏到一边去,整个冲压件可能就报废了。
2. 冲裁小孔。
先来说说冲裁小孔吧。
这个时候,冲压设备会按照模具的形状,用一定的压力把小孔冲出来。
凹模零件的加工工艺凹模零件的加工工艺是一项重要的制造工艺,它在各个领域都有广泛的应用。
凹模零件是一种具有凹陷结构的零件,通常用于制作模具、机械零件等。
下面将介绍凹模零件的加工工艺。
一、凹模零件的设计在进行凹模零件的加工之前,首先需要进行详细的设计工作。
设计时需要考虑凹模零件的形状、尺寸、材料等因素。
同时,还需要根据具体的应用场景和要求来确定凹模零件的加工精度和表面光洁度等要求。
二、凹模零件的材料选择凹模零件的材料选择十分重要,直接影响着凹模零件的加工难度和性能。
常见的材料有金属材料和非金属材料两种。
金属材料通常具有较高的强度和韧性,适用于承受较大载荷的场合。
非金属材料则具有较低的密度和良好的耐腐蚀性能,适用于一些特殊环境下的使用。
三、凹模零件的加工工艺凹模零件的加工工艺一般包括以下几个步骤:铣削、车削、钻孔、镗孔、磨削等。
在加工过程中,需要根据凹模零件的形状和尺寸来选择合适的加工方法和工艺参数。
同时,还需要注意加工过程中的刀具选择、切削速度、进给速度等因素,以保证加工质量和效率。
四、凹模零件的检验与调整凹模零件加工完成后,需要进行检验和调整。
检验时需要使用各种测量工具和设备来检测凹模零件的尺寸、形状和表面质量等指标。
如果发现存在偏差或不合格的情况,需要及时进行调整和修复,以确保凹模零件的质量和性能满足要求。
总结起来,凹模零件的加工工艺是一项复杂而重要的制造工艺。
在进行凹模零件加工时,需要进行详细的设计、合理的材料选择、科学的加工工艺和严格的检验与调整。
只有这样,才能制造出优质的凹模零件,满足各个行业的需求。
冷冲压中冲裁模设计刃口尺寸计算中容易出现的问题漫谈摘要:冲裁主要是利用模具使板料分离,主要包括冲孔、落料、剖切、切口、修边等多道工序,一般说冲裁主要指落料及冲孔工序。
主要针对冲裁凸、凹模刃口尺寸的计算方法以及存在的一些计算问题进行介绍,并根据不同计算方法的使用,给出加工时的计算公式。
关键词:冷冲压;冲裁模;刃口尺寸;加工方法;计算利用冲裁技术可以直接对零件进行加工,也可以为拉深、弯曲、成型的冲压工序准备毛坯。
通过模具可以实现冲压件的质量稳定。
所以,模具结构的合理确定,是控制冲裁件质量的重要手段,和模具的加工方法及部分尺寸的精确计算有直接的关系。
本文主要针对冲裁模的加工方法及刃口尺寸的计算原则及方法进行分析,从而为降低生产成本、提高产品质量奠定基础。
一、刃口尺寸计算原则通过实践可知,因为凹凸模间存在间隙,导致冲出的孔或者落下的料都有一定的锥度,并且冲孔件小端尺寸与凸模尺寸相等,落料件大端尺寸与凹模尺寸相等。
在测量中,冲孔孔径按照小端尺寸为准,落料件按照大端尺寸为准;进行冲裁时,由于摩擦力的存在,凹模的孔径越来越大,凸模的外径越来越小,导致凹凸模的间隙也越来越大。
所以,在决定模具制造公差与刃口计算的时候,要按照以下原则进行:1.基准件选择原则根据冲孔与落料的特征,凹模的尺寸决定落料件的尺寸,所以,要先对凹模尺寸进行决定,以降低凸模尺寸来保证间隙的合理;凸模尺寸决定冲孔件的尺寸,所以要先对凸模尺寸进行决定,以提高凹模尺寸来保证间隙的合理。
2.极限尺寸设计原则由于刃口在磨损,导致尺寸会变大时,刃口的基本尺寸应该等于或者接近工件的最小极限尺寸;由于刃口的磨损,导致尺寸变小时,刃口的基本尺寸应该等于或者接近工件的最大极限尺寸。
这是刃口磨损的规律,按照这样的规律,凹凸模在磨损到一定的程度时,还是能够冲出合格的工件的,对凹凸模的间隙值应该取最小合理间隙值。
3.制造精度选择原则考虑到模具精度对制件精度有直接的影响作用,在模具刃口制造公差的选择时,既要保证间隙值的合理,又要保证工件的精度。
冷冲模凸、凹模的加工工艺与制作案例一、冷冲模凸模的加工工艺与制作1、冷冲模凸模加工训练图例。
如下图4-1所示图4-1冷冲模凸模零件图2、拟定加工工艺的路线。
下料—锻造—退火—粗加工—粗磨基准面—钳加工—上下表面半精加工—淬火、低温回火—线切割—磨削—研磨。
3、编制加工工艺卡(见表4-1所示)4、模具钳工加工步骤制造过程分析(1)选取合适的材料进行锻造加工,使其符合毛坯的尺寸要求(2)锻造完,毛坯需要进行热处理,主要是为了消除内应力,改善毛坯的整体性能(3)对各个平面进行铣削加工,减少磨削工作量,然后平整加工,找出基准(4)钳工划线,加工两个M8的螺纹孔(5)对整体进行热处理,调整零件的性能,使硬度达到要求(6)对上下表面进行平磨加工到要求尺寸,由于上下表面不参与成形加工,对其表面粗糙度要求可以适当放宽(7)在线切割机床上,装夹工件,钻穿丝孔,线切割加工凸模侧面,留最终研磨的余量(8)最后研磨线切割的加工面,达到表面粗糙度要求,保证刃口锋利5、加工注意事项(1)线切割加工,工件要仔细找正后,装夹夹牢(2)铣削加工切削用量应选得恰当(3)测量时必须擦拭干净,保证测量的基准性(4)切削过程中操作得当,注意安全5、检测二、冷冲模凹模的加工工艺与制作1、冷冲模凹模加工训练图例。
如图4-2所示图4 -2冷冲模凹模零件图2、拟定加工工艺路线下料—锻造—毛坯退火—粗加工六面—粗磨基准面—划线—钻穿丝孔—淬火、低温回火—磨上、下平面及基准面—线切割加工型孔(粗、半精、精加工)—电火花加工漏料孔—钳工研磨型孔。
3、编制加工工艺卡(见表4-2所示)4、模具钳工加工步骤(1)选取合适的材料进行毛坯的锻造加工,使其符合尺寸的要求。
(2)锻造完,应对毛坯进行热处理,主要是为了消除内应力,改善毛坯的整体性能。
(3)对各个平面进行铣削加工,减少磨削工作量,然后平磨加工,找出基准。
(4)钳工划线,加工4个M8的螺纹孔和2个8mm的导正销孔。
凹模零件的加工工艺步骤加工凹模零件可不是一件简单的事儿,得认真对待哦!首先呢,得先做好准备工作,选对材料可重要了,就像吃饭得选对菜。
一般我们会用钢材或者铝合金,得看你要做的零件是什么。
然后呢,要把这些材料切割成大概的形状,这可得用到切割机,听起来很专业,其实就是像我们用刀切水果一样简单。
不过,得小心点,别把手给切到了,那可就尴尬了。
接着就是上机加工了,嘿,这一步可得小心了!我们需要把材料放到数控机床上,这就像把零件放在一个特别的玩具里,让它帮你做活。
机器的精度很高,能把零件加工得非常精细,简直比大师傅的手艺还要好!这时候你可能会想,哎,这机器是不是很贵呀?确实,投资一台好的机器可得花不少银子,不过它的效果绝对值得。
加工完之后,咱们得检查一下,确保没有问题。
这就像我们吃饭前看看菜是不是做得好,心里没底可不行!检查的方式多种多样,有时候用卡尺量一量,看看尺寸是不是符合要求,或者直接用目测,有时候得靠经验和感觉。
毕竟,做这种活儿得细心,才能保证最后的效果。
如果一切顺利,就可以进行热处理啦!这个步骤就像给零件“美容”一样,能提高它的硬度和耐磨性,简直就是给零件打了个“强心针”。
热处理有点复杂,得在高温下进行,温度控制得特别精准,不然就容易“毁容”。
这时候,咱们得耐心等待,像在等待美食出锅一样,心里也会美滋滋的。
之后,咱们还得做一些表面处理,像喷涂、抛光之类的,让零件看起来光鲜亮丽。
就好比化妆一样,零件打扮得越好,大家才越喜欢。
特别是在一些高端产品上,表面的处理可直接影响到它的整体形象,谁都想把最好的东西展示给别人看,对吧?在整个加工过程中,团队的配合也很重要。
大家得齐心协力,就像打篮球,只有团结才能赢得比赛。
碰到困难,大家一起想办法,总能找到解决的办法。
像我以前就遇到过一次,零件出了点问题,大家加班加点,最终顺利解决,真是齐心协力,感情更深厚了。
再来说说加工记录,记录好每一步骤可是很有必要的。
这就像记日记一样,留个纪念,也方便日后查找。
冲裁凸凹模零件加工工艺分析(P160页图6-9)Cr6WV钢简介:Cr6WV是一个具有较好综合性能的中合金冷作模具钢。
该钢变形小,淬透性良好,具有较好的耐磨性和一定的冲击韧性。
该钢由于合金元素和碳含量较低,所以比Cr12和Cr12MoV钢碳化物分布均匀。
Cr6WV钢具有广泛的用途,制造具有高机械强度,要求一定耐磨性和经受一定冲击负荷的模具,如钻套、冷冲模及冲头、切边模、压印模、螺纹滚模、搓丝板以及块规量规等。
工艺方案:下料→锻造→退火→铣六方→磨六面→钳工划线做螺纹孔→做穿丝孔→镗→热处理→研磨内孔→成形磨外形。
此工艺方案优点:省去二级工具锥度铰刀的设计与制造过程,提高生产效率.工艺过程:序号工序名称工序主要内容1.下料锯床下料Ф56mm×140mm2.锻造锻造120mm×80mm×58mm3.热处理退火,硬度HBW≦2414.铣铣六方,118mm×78mm×55mm5.平磨磨六方,对90。
116mm×76mm×53mm6.钳划线,去毛刺,做螺纹孔7.电火花电火花穿孔,做穿丝孔8.线切割斜度线切割机床,割两锥孔及外形锥孔留研磨余量0.1mm外形留双边余量0.4mm9.镗镗两圆孔,孔径留0.1余量,做落料孔10.热处理淬火,低温回火,硬度58-62HRC11.平磨磨光上下面至Ra0.8,50mm。
12.钳研磨两圆孔及锥孔,与冲孔凸模实配保证双面间隙0.06mm13.成型磨在万能夹具上,找正两圆孔磨外形,与落料凹模实配,保证双面间隙0.06mm。
锻件特点与铸件相比金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。
铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织,使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合,其组织变得更加紧密,提高了金属的塑性和力学性能。
铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。
冷冲模具教程(四)(2007-11-30 15:18:13)标签:知识/探索第二章冲裁工艺一、概况冲裁的含义:是利用安装在压力机上的模具使材料按一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。
(最基本、最重要的冲压加工工序。
)冲裁的分类:普通冲裁和精密冲裁。
一般所说的冲裁是指普通冲裁,包括冲孔、落料、切口、切边、剖切等多种分离工序。
型孔:除了圆形以外的所有形状的通孔。
沉孔:各种不通的,且底面为平面的圆孔或型孔称为沉孔。
精密冲裁:主要是应用于精密级进模具。
二、冲裁模的分类按工序性质分类:落料模具:沿封闭轮廓将冲件与板料分离,冲下来的是零件。
冲孔模具:沿封闭轮廓将废料与板料分离,冲下来的是废料。
(其余见大学教材。
)第一节冲裁变形过程及质量分析一、冲裁变形过程分析二、冲裁断面质量分析冲裁件的三个质量指标是断面质量、尺寸精度和形状误差。
对三者的要求:断面状况尽可能垂直、光滑、毛刺小(肯定需要断面光滑,不仅外观好,而且能够保证断面方向的精确尺寸。
);尺寸精度应该保证在图样规定的公差范围之内(其实我心里面再想你们会不会想我说这个要求是再讲废话,因为如果超差就是废品。
);零件外形应该满足图纸要求:表面尽可能平直,即拱弯小。
(首先,圆形的东西不能做成方形。
其次,有些零件有形状方面的特殊要求。
比如我在公司做的这个零件,这张UT的零件图上明确的指出了对这个零件平面度的要求±0.1mm。
1.冲裁断面质量及其影响因素由冲裁变形的特点,冲裁件的断面明显地分为了四个特征区,即圆角带(塌角带)、光亮带、断裂带、毛刺区。
圆角带-该区域的形成主要是当凸模刃口刚压入板料时,刃口附近的材料产生弯曲和伸长变形,材料被带进模具间隙的结果。
光亮带-该区域发生在塑性变形阶段,当刃口切入金属板料后,板料与模具侧面挤压而形成的光亮垂直的断面。
通常占全断面的1/2~1/3。
断裂带-该区域是在断裂阶段形成。
是由刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下,不断扩展而形成的撕裂面其断面粗糙,具有金属本色,且带有斜度。
生产工艺规程模具生产工艺流程:备料→粗加工→精加工→硬度检验→装配、研配→装配(模具动、静检)。
(1)备料(见(一))。
(2)粗加工:以高速大切削量切去成型件毛坯的大部分切削余量、使尺寸接近于成品,只留较少的余量作为半精加工或精加工的加工量。
我公司用于粗加工的主要有气割、车、铣、鉆削预孔、磨。
(3)精加工:经过精加工,将半精加工留下的少许加工余量进行加工,以完全达到成型件尺寸精度、位置精度和表面粗糙度的要求。
精加工一览表具体加工余量尺寸见附表;我公司主要用于精加工的主要有:钻、线切割、磨、数控车、加工中心。
(4)硬度检验(5)装配、研配。
(6)装配(模具动检、静检)。
附件:机械加工余量标准25EQY—19-1999 1.主题内容与适用范围本标准规定了磨削加工的加工余量。
本标准适用于磨削各类材料时的加工余量。
2.技术内容加工余量表(一)厚度4 以上的平面磨削余量(单面)1.二次平面磨削余量乘系数1.52.三次平面磨削余量乘系数23.厚度4 以上者单面余量不小于0.5-0.84.橡胶模平板单面余量不小于0.7毛坯加工余量表(二)I:园棒类:(1)工件的最大外径无公差要求,光洁度在▽以下,例:不磨外圆的凹模带台肩的凸模、凹模、凸凹模以及推杆、推销、限制器、托杆、各种螺钉、螺栓、螺塞、螺帽外径必须滚花者。
当D<36 时并不适应于调头夹加工,在加工单个工件时,应在L 上加夹头量10-15。
(2)工件的最大外径有公差配合要求,光洁度在▽以上,例如:外圆须磨加工的凹模,挡料销、肩台须磨加工的凸模或凸凹模等当D<36 时,不适合调头加工,在加工单个零件时,应加夹头量10-15。
毛坯加工余量表(三)Ⅱ:圆形锻件类(不需锻件图)(1)不淬火钢表面粗糙度在▽以下无公差配合要求者,例如:固定板、退料板等。
注:表中的加工余量为最小余量,其最大余量不得超过厂规定标准。
毛坯加工余量表(四)Ⅲ:矩形锻件类:表内的加工余量为最小余量,其最大余量不得超过厂规定标准。
冷冲模凹模大直径圆孔磨削加工技术
冷冲模是冲裁电机定转子硅钢片的重要加工手段。
近年来,市场上越来越多大尺寸的电机芯片也开始要求冷冲模加工。
按常识设计,与产品的尺寸相对应,模具的部分重要零件如凹模的尺寸偏大,超过了企业原有的一些机床的行程。
同时,用户对产品外形的公差要求依然保持较高的要求。
为保证零件的加工,需要在设计加工中进行创新。
本文针对大直径定转子模具的凹模加工,通过对模具设计及加工手段进行创新,充分挖掘企业原有机床的潜力。
满足用户对产品的要求。
1、冷冲模凹模原有设计及加工工艺
冷冲模是利用凸模、凹模的间隙配合,冲出产品的外形尺寸。
冲裁直径小于200mm电机定转子硅钢片的凹模通常采用整体设计。
因凹模需要一定的硬度,一般是以硬质合金或硬度较高的工具钢为材料加工成一个圆环整体,镶嵌在凹模固定板或固定在下垫板上。
内孔常用加工手段为铣削、车削、切割。
因生产中凹模材质一般采用硬质合金,材料硬度大于60HRC,硬度太高无法切削。
同时,凹模对成形的尺寸精度及圆度要求达到±0.003mm.因此内孔加工一般分以下2种情况。
(1)对于如导正钉孔或排气孔等20mm以下的小直径圆孔,采用慢走丝1次粗切3精修的精加工方式将内孔成形在一台机床上一次加工到位。
(2)而对于冲裁20mm以上圆孔及直径更大的定转子凹模孔,加工分两步完成。
先采用1次切割加工圆孔留单面0.15mm余量,再由坐标磨磨削内孔修正成形尺寸。
可以得到较高的尺寸精度、圆度及表面粗糙度。
原因是,慢走丝只有采用多次精修,所加工零件的尺寸及形位公差才能达到较高的精度要求。
缺点在于,大直径圆孔采用1次粗切3精修加工,加工成本过高。
而1次切割无法达到产品的精度要求。
并且加工大尺寸成形时也受慢走丝行程限制,当加工的成形尺寸大于机床行程,则需移位加工。
零件可能因多次定位,增加尺寸误差。
并且慢走丝切割零件时,是通过放电气化加工区材料,因此零件表面会有一层硬化氧化层,表面粗糙度超过Ra1.6μm,钳工修研工作量比较大。
而采用磨削加工,则可以弥补上述缺点。
2、新产品带来的问题分析
公司承接的产品外形为590mm,远超大部分机床的加工行程,公司行程最大
的慢走丝x向行程为550mm,y向行程350mm,连内孔粗加工都无法一次切割完成。
而坐标磨磨头行程也仅能完成最大220mm的内孔加工。
这在给加工带来很大的难题。
产品的外径大,则凹模内径随之增大。
主要难点为以下2点:
(1)冷冲模冲孔时,凹模需要按产品尺寸放冲裁间隙。
当产品直径为590mm时,凹模内径自然也需要大于590mm,多数机床都无法满足产品的加工要求.因以往加工的定转子产品很少有外径大于200mm。
采购机床时,考虑到经济性,企业多数机床的配置行程都在行程300mm以内。
坐标磨磨头行程仅为220mm。
如为产品投资新设备,则将增加企业生产成本。
加上大型电机产品的市场相对较小,因此新设备的利用率不高。
非常不经济。
如外协加工则周期不能保证。
(2)凹模直径越大,则加工中产生的变形量也随之加大。
加工工艺必须要保证零件的尺寸及形位公差以满足要求。
3、对模具结构进行科学设计并革新加工工艺
如前文所说,内孔直径较大的凹模成形加工分切割粗加工、磨削精加工两部分。
3.1对凹模成形粗加工的解决方案
针对凹模尺寸大,粗加工受慢走丝机床行程限制的问题。
在设计时采用多个凹模拼块拼接成一个整体凹模。
各拼块尺寸设计为小于慢走丝机床工作行程。
粗加工时,各块独立加工,各拼块成形切割时留单面0.2mm余量,并同时将销孔1次粗切3精修加工到位,便于装配时定位。
最后,将凹模拼块在模座上进行固定,磨削内孔去除加工余量。
3.2对凹模内孔磨削的解决方案
磨削加工的优点在于凹模经过粗加工,应力已经得到释放,而磨削零件时加工区温度相对低,产生的应力变形很小,因此凹模形腔通过磨削可以得到较高的圆度,而且磨削后零件表面粗糙度好,可以减少甚至不需要进行后期抛光处理。
因此精加工依然采用磨削。
由小凹模拼块组成大凹模,解决了粗加工时的机床限制。
然而磨削仍然需要在组装成整体后加工。
而单位现有的坐标磨床行程是无法满足要求的。
而无论是大行程的坐标磨或立式内圆磨价格都比较高,临时采购也不现实。
如果外协加工,外协费用太高,也会对模具成本带来不利的影响,并且周期难以保证。
因此必须找出可行的代替方案。
坐标磨机床的磨削机构能完成三种运动:砂轮的高速自转(主运动)、行星运动
(砂轮回转轴线的圆周运动)及砂轮沿机床主轴轴线方向的直线往复运动。
坐标磨磨削内孔就是利用砂轮在圆孔内进行轴向往复行星运动,对内孔进行加工(如图1)。
前面提到坐标磨采用上下螺旋沿凹模形腔进行磨削。
而这种加工方式,其实在加工中心上也有类似的模式。
我厂的加工中心就可以做到螺旋下刀的走刀路径。
并且加工中心的X,Y向加工行程可以达到2000mm×800mm。
行程上可以满足590mm内圆的加工。
因此需要将加工中心与坐标磨的一些基础数据进行对比、换算。
通过对比性能数据,判定是否可以给加工中心设计专用刀柄安装上砂轮,并利用加工中心磨削凹模。
坐标磨主轴转速范围一般在4500——45000r/min,砂轮直径一般为需要加工孔内径的80%——90%。
不过当内孔直径大于50mm,砂轮直径上限一般为40mm。
用坐标磨磨削硬度高的材料时,砂轮的线速度为25m/s。
而加工中心的主轴转速虽然没有坐标磨主轴转速高,然而最高也可达10000r/min线速度的计算公式为: V=πDN/1000V为砂轮线速度,m/s;D为砂轮外径,mm;N为砂轮转速r/min。
通过计算,可以得知,当加工中心主轴转速为6000r/min时,采用80mm的砂轮可以得到相应的线速度。
最后,加工中心的加工精度也可以达到±0.003mm。
能够满足产品的精度要求。
因此,决定利用加工中心代替坐标磨完成内孔的磨削工作。
4、创新方案的注意事项
加工中心代替坐标磨也需要注意到磨削时砂轮与工件摩擦会产生细微颗粒。
如在加工过程中不加处理,一旦细微颗粒进入加工中心的运动部件,就会对加工中心运动部件产生磨损,降低加工中心的加工精度及寿命。
因此在主轴上方固定一吸尘管,尽量收集细微颗粒,以减少对加工中心机床的不利影响。
加工中心也缺乏数控坐标磨机床对砂轮的磨损进行自动补偿的功能,因此加工中要注意多对砂轮及圆孔内径进行测量并及时在程序中进行补偿。
5、改进后产生的效益
改进设计及工艺后,加工出的产品满足了产品的性能要求。
利用上述设计及加工方式,将模具的加工难度控制在用厂内设备可以完成的水平,又可以保证产品的生产周期可控。
为承接相应高附加值的模具走出了成功的路子,也为企业增加了新的利润增长点。
从成本上说,仅需自制一套专用刀柄,避免了设备投资给企业增加固定资产负担。
仅避免设备采置一项,就可以为企业减少几百万元的支出,如一台一般立式内圆磨需要150万元,一台进口数控坐标磨床需要500万元。