高速切削加工工藝及其在汽車工業中的應用(下)

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高速切削加工    時間:2014-03-12 02:50:44
高速切削加工工藝及其在汽車工業中的應用(下)簡介
    如汽車覆蓋件模具大多由各種自由曲面構成,高速銑削用高轉速、小切深、大進給的加工方法,能提高模具的製造精度,延長模具的使用壽命,從而提高注塑件的質量。而且……
高速切削加工工藝及其在汽車工業中的應用(下)正文

  如汽車覆蓋件模具大多由各種自由曲面構成,高速銑削用高轉速、小切深、大進給的加工方法,能提高模具的製造精度,延長模具的使用壽命,從而提高注塑件的質量。而且在大進給速度條件下,高速銑削機床具有高精度定位功能和高精度插補功能,特別是圓弧高精度插補。又如,對於前圍檔板衝壓模具的精加工,主要應保證型面的質量。一般情況下,大面積精銑時要求銑削過程中不更換銑刀或刀刃,一次完成整個型面的銑削,這對銑刀的精度和耐用度要求相當高。利用高速切削的技術特徵,選用高切削速度、微進給量和多次切削的精加工工藝,恰恰可以做到揚長避尹短,滿足覆蓋件模具自由曲面加工的要求。為保證衝壓過程中容易進料,應使加工刀紋與衝壓材料進料方向一致,因此宜採取射狀走刀。為確保表面加工質量,切削深度定為0.2mm,切削進給量為0.2mm/r,切削速度為200m/min,初次刀具半徑為20mm球頭銑刀,清根銑時刀具半徑為8mm球頭銑刀。像這種原來只能用人工(高級鉗工)來進行精修加工的工藝過程,現在完全可以採用高速切削來完成,模具的整體加工效率得到明顯提高。

高速切削機床

在刀具直徑確定的情況下提高切削線速度,則無疑需要較高的主軸轉速;為了通過高速使得刀具的每個齒都獲得適當的進給率,則高的進給速度和加速度也是必須的。這一切需要全新的機床製造技術的應用,如高速電主軸,高進給率的大螺距滾珠絲杠等。同時,為了將產生熱源的切屑儘快地去除,並更好地潤滑前後刀面,油霧潤滑冷卻裝置的應用也尤為重要。顯然,為了滿足高速切削工藝的要求,首先是對機床本身提出了非常高的要求:高速切削機床必須具備足夠高的主軸轉速、高的動力學性能、以及高剛度和吸振性能。

如瑞士米克朗公司開發的5軸聯動高速加工機床HSMU系列,採用了新型的人造大理石床身材料,整體成型的封閉O形結構,為機床的吸振性和剛性打下了良好的基礎。大螺距的滾珠絲杠由水冷的伺服電機驅動,保證了高進給速度下機床的穩定性。標準配置的機上激光對刀儀保證了高轉速下刀具尺寸的測量精確性,從而保證了加工精度。我國浙江萬向集團、煙台霍富汽車鎖公司和長春一汽富奧等汽車製造及汽車零部件製造企業已引進了米克朗的高速加工中心及高速5軸聯動加工中心。

近十年來,上海暨華東地區汽車工業的飛速發展,為高速切削加工提供了巨大的市場需求。上汽集團旗下的大眾、通用、匯眾、上柴、拖內、荻原等公司正在組建高速切削柔性生產線或高速銑、鏜、鑽削加工單元,用於汽車內外覆蓋件模具及汽車發動機的切削加工。比較常用的切削參數是:主軸轉速8000~12000r/min,進給速度40~80m/min,切削深度0.01~0.05mm:毛坯材料為鑄鋼、鍛材、灰鑄鐵或鋁合金等;採用的刀具主要有高速工具鋼、硬質合金、CBN、PCD、鈦塗層刀具或陶瓷刀具。因此,上述參數範圍內的機床設備及刀具材料具有較大的市場需

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