高速切削加工技術(shù)及其在汽車工業(yè)中的應(yīng)用(下)

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:2333

         如汽車覆蓋件模具大多由各種自由曲面構(gòu)成,高速銑削用高轉(zhuǎn)速、小切深、大進(jìn)給的加工方法,能提高模具的制造精度,延長模具的使用壽命,從而提高注塑件的質(zhì)量。而且在大進(jìn)給速度條件下,高速銑削機(jī)床具有高精度定位功能和高精度插補(bǔ)功能,特別是圓弧高精度插補(bǔ)。又如,對(duì)于前圍檔板沖壓模具的精加工,主要應(yīng)保證型面的質(zhì)量。一般情況下,大面積精銑時(shí)要求銑削過程中不更換銑刀或刀刃,一次完成整個(gè)型面的銑削,這對(duì)銑刀的精度和耐用度要求相當(dāng)高。利用高速切削的技術(shù)特征,選用高切削速度、微進(jìn)給量和多次切削的精加工工藝,恰恰可以做到揚(yáng)長避尹短,滿足覆蓋件模具自由曲面加工的要求。為保證沖壓過程中容易進(jìn)料,應(yīng)使加工刀紋與沖壓材料進(jìn)料方向一致,因此宜采取射狀走刀。為確保表面加工質(zhì)量,切削深度定為0.2mm,切削進(jìn)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(shí)刀具半徑為8mm球頭銑刀。像這種原來只能用人工(高級(jí)鉗工)來進(jìn)行精修加工的工藝過程,現(xiàn)在完全可以采用高速切削來完成,模具的整體加工效率得到明顯提高。

  高速切削機(jī)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(zhuǎn)速;為了通過高速使得刀具的每個(gè)齒都獲得適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給率,則高的進(jìn)給速度和加速度也是必須的。這一切需要全新的機(jī)床制造技術(shù)的應(yīng)用,如高速電主軸,高進(jìn)給率的大螺距滾珠絲杠等。同時(shí),為了將產(chǎn)生熱源的切屑盡快地去除,并更好地潤滑前后刀面,油霧潤滑冷卻裝置的應(yīng)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(duì)機(jī)床本身提出了非常高的要求:高速切削機(jī)床必須具備足夠高的主軸轉(zhuǎn)速、高的動(dòng)力學(xué)性能、以及高剛度和吸振性能。

  如瑞士米克朗公司開發(fā)的5軸聯(lián)動(dòng)高速加工機(jī)床HSMU系列,采用了新型的人造大理石床身材料,整體成型的封閉O形結(jié)構(gòu),為機(jī)床的吸振性和剛性打下了良好的基礎(chǔ)。大螺距的滾珠絲杠由水冷的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),保證了高進(jìn)給速度下機(jī)床的穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)配置的機(jī)上激光對(duì)刀儀保證了高轉(zhuǎn)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(tuán)、煙臺(tái)霍富汽車鎖公司和長春一汽富奧等汽車制造及汽車零部件制造企業(yè)已引進(jìn)了米克朗的高速加工中心及高速5軸聯(lián)動(dòng)加工中心。

  近十年來,上海暨華東地區(qū)汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,為高速切削加工提供了巨大的市場需求。上汽集團(tuán)旗下的大眾、通用、匯眾、上柴、拖內(nèi)、荻原等公司正在組建高速切削柔性生產(chǎn)線或高速銑、鏜、鉆削加工單元,用于汽車內(nèi)外覆蓋件模具及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的切削加工。比較常用的切削參數(shù)是:主軸轉(zhuǎn)速8000~12000r/min,進(jìn)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;采用的刀具主要有高速工具鋼、硬質(zhì)合金、CBN、PCD、鈦涂層刀具或陶瓷刀具。因此,上述參數(shù)范圍內(nèi)的機(jī)床設(shè)備及刀具材料具有較大的市場需求。

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