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万能铣床模具加工的要素


    为了更好的满足模的加工效率,万能铣床需要具备以下特点:

    一、由于模具正在向大型化方向发展,几吨到几十吨的模具非常普遍,因此要求机床工作台面能承受大重量,这就要求设备必须具有大承重和高刚性的特性,还必须有足够大的台面尺寸和工作行程与之相适应另模具材料的强度和硬度都很高,加上常常采用伸长量较大的小直径端铣刀加工模具型腔,因此加工过程容易发生颤振。为了确保零件的加工精度和表面质量,模具制造的高速万能铣床必须有很高的动、静刚度,以提高机床的定位精度、跟踪精度和抗振能力。

    二、高转速和大功率高速加工是发展方向,高速铣削在模具加工中已显示了极大地优越性。为了适应模具型腔曲面的加工,刀具的半径应小于型腔曲面最小圆周半径,以免加工过程中刀具与工件发生“干涉”由于刀具直径小,因此要求主轴转速非常高,国外高速加工机床主轴转速已达到4万 ̄10万r/min,快速进给速度可达3万 ̄6万min。型腔和模具零件其他部件粗、精加工常常在工件一次装夹中完成,故主轴功率要大,中等尺寸模具铣床和加工中心的主轴功率常为10—40kw,有的甚至更高。

    三、能多轴联动及良好的深孔腔综合切削能力模具型腔多为复杂的空间六曲面及沟槽所构成,且许多模具具有深孔腔。为了达到对3d曲面的高精度、高速度和高稳定性加工,机床需要多轴联动,且具有良好的深孔腔综合切削能力。可以采用五轴联动加工中心,除了三个坐标的直线运动外,还有两个旋转坐标的进给运动。铣头或工作台可以多轴联动进行连续回转进给,从而适用于加工具有复杂型腔曲面的模具零件。可以说,复合加工是模具加工的发展方向之一。

数控铣床的加工工艺范围

    铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一,它主要包括平面铣削和轮廓铣削,也可以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工及螺纹加工等。数控铣削主要适合于下列几类零件的加工。
    A、平面类零件
    平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面,以及加工面与水平面的夹角为一定值的零件,这类加工面可展开为平面。

    B、 直纹曲面类零件
    直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动所产生的曲面类零件。直纹曲面类零件的加工面不能展开为平面。
    当采用四坐标或五坐标数控铣床加工直纹曲面类零件时,加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条直线。这类零件也可在三坐标数控铣床上采用行切加工法实现近似加工。
      
    C、 立体曲面类零件
    加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。这类零件的加工面不能展成平面,一般使用球头铣刀切削,加工面与铣刀始终为点接触,若采用其它刀具加工,易于产生干涉而铣伤邻近表面。加工立体曲面类零件一般使用三坐标数控铣床,采用以下两种加工方法。
    (1) 行切加工法
    采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制加工,即行切加工法。相邻两曲线间的距离ΔX应根据表面粗糙度的要求及球头铣刀的半径选取。球头铣刀的球半径应尽可能选得大一些,以增加刀具刚度,提高散热性,降低表面粗糙度值。加工凹圆弧时的铣刀球头半径必须小于被加工曲面的最小曲率半径。     

    (2) 三坐标联动加工
    采用三坐标数控铣床三轴联动加工,即进行空间直线插补。如半球形,可用行切加工法加工,也可用三坐标联动的方法加工。这时,数控铣床用X、Y、Z三坐标联动的空间直线插补,实现球面加工。
      

 


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