近年来,高速加工技术的发展迅速,为提高塑胶型材模具制造水平、产品质量提供了新的发展方向。
高速加工的刀具:高速切削刀具必须与加工的塑胶型材模具材料有较小的化学亲和力,具有优良的机械性能和热稳定性,即良好的抗冲击、耐磨损和抗热疲劳的特性。目前,陶瓷、立方氮化硼(CBN)、涂层硬质合金等刀具均可作为高速切削模具钢件的刀具材料。
高速切削加工对机床的要求
主轴要求动平衡性能好,刚性好,回转精度高,有良好的热稳定性能,能传递足够的力矩和功率,能承受高的离心力,带有测温装置和冷却装置。如Makino的A55型高速铣床采用电主轴和主轴贯通内冷却方式实现高速高功率输出,并使主轴始终保持低于箱体的温度。
机床机床必须具有足够高的刚度和最佳的阻尼特性,以防止切削时刀具颤振对塑胶型材工件表面质量产生不利影响:运动灵活,以适应进给轴的快速移动:要有高的动态特性,除了高的主轴转速和进给速度外,还要有高的加/减速度。刀具夹紧技术应采用锥部与主轴端面同时接触的双定位刀柄。
高速加工对CAM软件的要求
高速加工有着不同于传统加工的特殊的加工工艺要求,故应用于高速加工的CAM 编程系统必须具有很高的计算编程速度,具有全程自动过切处理能力及自动刀柄干涉检查功能,具有进给率优化处理功能、待加工轨迹监控功能、刀具轨迹编辑优化功能、较强的插补功能、“加工残余分析”功能。
高速加工编程时应注意,由于残余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手段,一般应采用多次加工或系列刀具从大到小分次加工,直至达到塑胶型材模具所需尺寸,不应用小刀一次加工完成。刀具应缓慢切入工件,下刀或行间过渡部分最好采用斜式下刀或圆弧下刀,不宜垂直下刀直接接近模具材料:同时,缓慢地从一个切削层进入另一个切削层比切出后再突然进入另一个切削层要好:其次,尽可能地保持稳定的切削参数,包括保持切削厚度、进给量和切削线速度的一致性:此外,当遇到某处切削深度有可能增加时,应降低进给速度,因为负载的变化会引起刀具的偏斜,从而降低加工精度、表面质量和缩短刀具寿命。这些对高速加工是否成功是至关重要的。
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