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試論高速切削技術在模具加工中的應用問題
2017-11-21  來源: 貴州省地勘裝備服務中心   作者:方啟光



       摘要:結合應用實際,從高速切削技術機床特點、刀具特點、軟件特點以及工藝技術特點等方面探討了模具制造中高速切削技術,并論述了在過程中可能存在的問題,希望對于今后的模具加工技術發展具有一定幫助。
  
      關鍵詞:高速切削技術;模具制造;機床特點;刀具選擇;工藝技術
  
 
      1 引言
  
     在科技能力快速發展的今天,模具制造行業的數控加工技術發展速度飛快,在其中涉及到加工零件的形狀較為復雜、結構尺寸較大以及表面質量要求不一。所以,模具的加工質量則會直接收到加工技術的影響,不能保證零件的良好表面質量要求。當前,在快速發展的高速切削加工中,充分體現出了高速以及高精度的要求,能夠成為先進制造業的代表,也能夠在進行模具加工的領域中發揮出更大的作用,具有更大的應用前景。
  
     2 模具制造中高速切削技術分析
  
     在進行高速切削工藝中,具有一定的綜合性,能夠利用高速切削的加工形式來滿足效率方面的提升,使得零件表面粗糙度得到很大提升,節省成本,提高效益方面具有積極意義,主要涉及到的加工的各個環節內容,包括數控編程、刀具設計、機床以及加工工藝等。
  
      2.1 高速切削技術機床特點
  
     相比于普通的切削加工來說,利用高速切削技術,,在機床、機床主軸以及相關部件方面,有著一定的要求?。一是在機床方面,要想滿足具有較高旋轉要求的高
      速切削技術,應該保證切削機床具有較高精度和強度的要求,能夠實現較好的響應靈敏度以及剛度的要求;二是在主軸方面,考慮到快速切削的要求,則應該保證機床能夠實現高精度和高強度的加工方式,滿足一定的沖擊影響,具有較高精度的變形以及切削力要求;三是在相關的其他輔助設備方面,對于冷卻系統為例來說,則應該能夠適應滿足高速切削中的冷卻要求;對于換刀系統來說,則應該具備較高精度,能實現自動且靈敏的換向工作。
  
      2.2 高速切削技術刀具特點
  
      在切削熱方面,高速切削中不可避免有零件和刀具接觸所產生的熱量,其中,很大一部分都是在切屑上。在進行處理的過程中,如果采用水溶性切削液,容易產生熱裂問題,造成刀具壽命大大受到影響,所以應該結合實際情況一般采用吹風冷卻來進行。對于高速銑削淬硬模具鋼來說,經過對比,利用油液冷卻處理零件表面,效果往往比吹風冷卻要好。
  
     在刀具材料方面,進行高速切削不應該忽視刀具磨損問題。相比于傳統的加工工工藝來說,高速切削加工有著自身的特點,對于切削線速度來說,在接近或者超過臨界值的情況下往往會造成切削力、切削溫度減少的情況,其后又會呈現出隨著切削速度增加而增加的問題。由于材料的不同會具有不同的臨界值,就會造成不同刀具則具有不同的高速切削范圍。
  
     2.3 高速切削技術軟件特點
  
     相比于普通的數控加工方式,高速切削在工藝性要求方面,具有不同之處,但是,也應該具備自身的編程軟件。當前較為流行的CAD/CAE/CAM軟件,都正在重視進行高速切削技術的開發。在應用軟件過程中,應該能夠符合工程加工的實際需要,具有較快的運行速度,符合高速加工的特點,相比于普通數控加工來說,往往具有更大的高速切削的編程量。一般情況下,CAM軟件能偶具備較強的刀具干涉檢查,另外L通過必要的優化處理軟件,能夠實現計算時間的節省幢1。也能夠實現傳統軟件中的相關切削速度、切削速度以及給進量控制、軌跡要求以及下刀方式的要求。
  
     2.4 高速切削技術工藝特點
  
     一是在粗加工方面,主要是就是保證能夠實現將大量的加工余量進行去除,并沒有在表面粗糙度以及尺寸精度方面有著過高的要求。在這個階段中,應該注重機床穩定性問題,應該保證由于機床產生相關的突變的切削力影響得到控制,避免過大沖擊,造成損壞刀具。具體的工藝中,應該要求實現相應的粗加工軌跡中不應該存在比較大的形狀改變。為了在具體的工藝中,避免出現刀具磨損問題,相關的刀間行距過渡、下刀過程中'應該通過圓弧下刀、斜向下刀等方式,減少沖擊影響H1。在刀行間距選擇中,根據粗加工的要求,一般選擇刀具直徑的50%~70%為宜。同時應該保證能夠實現分層切削以保證平穩要求。
  
     二是在半精加工方面。主要是為進行后續的精加工奠定一定的基礎。在此過程中,應該能夠處理經過粗加工后的零件表面,能實現表面平滑的要求,進行多余材料的去除,實現精加工的余量均勻的要求。在具體的應用CAD/CAM軟件中,能利用粗加工選項卡實現。
   
     三是在進行精加工方面,主要是符合零件圖紙尺寸的要求,進行必要的加工處理,要求達到設計要求的尺寸精度以及表面粗糙度要求。一般來說,在刀路軌跡要求中,具有比較高的精度要求,應該嚴格按照零件外形進行走刀處理。設置過程中,可以從實際出發,結合精加工的特點,增加主軸轉速,而相對減少被吃刀量,相對增加給進速度。結合實際,加工方式可以從外到內,或者從階梯面到平面處理。
  
     切削技術,這是一項綜合性比較高的活動,所以,也應該充分考慮其他的影響因素,才能保障高速切削的成功應用。同時,為了保證高速切削的高效性,也需要具有一定特
殊要求,比如在選用材料方面等非常嚴格。但是,符合高速切削的材料價格往往比較高,這樣就在一定程度上限制了高速切削技術的應用,同時,也會對于其他零部件造成一定的傷害。
   
     4 結束語
  
     經過分析,高速切削技術的優勢已經被大家所熟知,并且在更多的領域中已經開始應用了高速切削技術在模具制造中,能夠保證加工精度以及生產效率的提升,通過不斷的技術進步,能夠保證高速切削技術也在快速的發展中,能夠進一步改進生產設備、關鍵技術等方面,能夠從技術和設備兩個方面考慮,不斷推動高速切削技術的發展。在此基礎上,則會更好為模具加工發展提供強有力的支持。
 
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