模具加工的高速銑削加工中心
發布日期:2012-10-26 蘭生客服中心 瀏覽:4310
對模具工業中使用的高速機床主要有下列要求:
主軸轉速高、功率大—為了適應模具型腔曲面的高速加工,刀具的半徑應小于型腔曲面的最小圓角半徑,以免加工過程中刀具與工件發生“干涉”(實際上是過切),所以加工中常用小直徑的球頭銑刀。由于刀具直徑小(<12mm),因此要求主軸的轉速非常高,有的高達20000-80000 r/min,以便實現高速切削;型腔的粗、精加工常常在工件一次裝夾中完成,故主軸功率要大,中等尺寸加工中心的主軸功率常為10KW到40KW,有的甚至更高。
機床剛度好—模具材料的強度和硬度都很高,加上常常釆用伸長量較大的小直徑端銑刀加工模具型腔,因此加工過程容易發生顫振,一般都釆用精度高、剛度大的高速電主軸。為了確保零件的加工精度和表面質量,用於模具制造的高速機床必須有很高的靜、動剛度,以提高機床的定位精度、跟蹤精度和抗振能力。
主軸轉動和工作臺(溜板)直線運動都要有極高的加速度—主軸,從啟動加速到最高轉速(一般高于10000 r/min),通常只用1~2秒的時間。工作臺的加、減速度也從常規數控機床的0.1g?0.2g 提高到 1~5g(g為重力加速度,g=9.81m/s²),以便可靠地實現小圓角半徑曲面的高速加工,并達到必要的型面幾何精度。在模具制造中,對機床的進給速度則不要求太高,一般有30m/min即可。近年來,矢量控制的變頻調速永磁式主軸電動機和大推力、大行程直線電動機在高速機床上的應用,為模具制造中廣泛釆用高速加工技術提供了更加有利的條件。
對于一些復雜模具的制造,可以釆用五軸聯動加工中心。這種機床除三個坐標的直線運動外,主軸頭上的刀具還可實現兩個旋轉坐標的圓周進給運動。銑頭和工作臺可以實現多軸聯動,特別適用于加工具有復雜型腔曲面的模具零件。對于大型復雜模具,還可釆用龍門式五軸加工中心。
瑞士Mikron公司的HSM600U型高速加工中心,機床加工範圍800mm×600mm×5000mm,主軸可選用Step-Tec公司最高轉速為30000r/min、36000r/min、42000r/min或60000r/min的高速電主軸,當釆用36000r/min電主軸時,功率為32KW(40%ED)/24KW(100%ED)。主軸用氮化硅(Si3N4)陶瓷球軸承,配以油-氣潤滑。進給速度40m/min,加速度1.7g,刀庫容量為15~68把刀,立柱釆用龍門式框架結構,剛度高,特別適用于模具制造。
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