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模具高速銑削加工技術及其數控編程
日期: 2009-02-13
 
      模具作為模壓產品生產的關鍵工裝,其設計與生產週期日益成為決定新產品開發週期的決定因素。目前工業發達國家的航空航太、汽車、機械、模具、機床等行業首先得益于該項新技術,使上述行業的產品品質明顯提高,成本大幅度降低,獲得了市場競爭優勢。在汽車工業中,過去新車型的開發週期一般為10年,現在縮短為2∼3年。福特、通用、豐田等公司的新車型開發週期僅為1年半,這一切都得益於企業模具設計與製造手段的現代化水準的提高。
 
      高速切削技術逐漸應用於加工鑄鐵和硬鋁合金,尤其是加工大型覆蓋件衝壓模、鍛模、壓鑄模和注射模,目的是在減少加工時間和研製時間的同時提高尺寸公差和表面一致性。目前國際上高速切削加工技術主要應用於汽車工業、模具行業、航空航太行業,尤其是在加工複雜曲面的領域,工件本身或刀具系統剛性要求較高的加工領域,顯示了強大的功能。高速切削加工技術主要應用於模具、航空、航太和汽車工業,但採用的高速切削CNC機床、高速切削刀具和CAD/CAM軟體等為主。
 
      高速加工不但可以成倍地提高生產效率,還可進一步改善零件的加工精度和表面品質,解決一些常規加工中難以解決的某些特殊材料的高效加工問題,因此,高速加工技術在世界上引起了高度重視。
 
       數控高速切削加工作為模具製造中最為重要的一項先進製造技術,是集高效、優質、低耗于一身的先進製造技術。在常規切削加工中備受困擾的一系列問題,通過高速切削加工的應用得到了解決。其切削速度、進給速度相對于傳統的切削加工,以級數級提高,切削機理也發生了根本的變化。
 
      與傳統切削加工相比,切削加工發生了本質性的飛躍,其單位功率的金屬切除率提高了30%∼40%,切削力降低了30%,刀具的切削壽命提高了70%,留於工件的切削熱大幅度降低,低階切削振動幾乎消失。隨著切削速度的提高,單位時間毛坯材料的去除率增加,切削時間減少,加工效率提高,從而縮短了產品的製造週期,提高了產品的市場競爭力。同時,高速加工的小量快進使切削力減少,切屑的高速排除,減少了工件的切削力和熱應力變形,提高了剛性差和薄壁零件切削加工的可能性。
 
       由於切削力的降低,轉速的提高使切削系統的工作頻率遠離機床的低階固有頻率,而工件的表面粗糙度對低階頻率最為敏感,由此降低了表面粗糙度。在模具的高淬硬鋼件(HRC45∼65)的加工過程中,採用高速切削可以取代電加工和磨削拋光的工序,避免了電極的製造和費時的電加工時間,大幅度減少了鉗工的打磨與拋光量。一些市場上越來越需要的薄壁模具工件,高速銑削可順利完成。而且在高速銑削CNC加工中心上,模具一次裝夾可完成多工步加工。這些優點在資金回轉要求快、交貨時間緊急、產品競爭激烈的模具等行業是非常適宜的。
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