在模具制造业中,高速铣削技术的广泛应用带来了巨大的变革,特别是随着CAD/CAM技术的不断发展和刀具材料技术的进步,模具高速铣削加工技术不断满足着消费类产品更新换代的高要求。本文将针对如何控制模具高速铣削加工中的表面质量进行深入分析,并提出具体的改善措施。 需要明确模具加工质量的重要性。模具零件的工作性能,包括耐磨性、抗腐蚀性、强度等,很大程度上受到表面质量的影响。因此,在模具加工过程中,高质量的表面要求意味着更高的模具零件使用寿命以及更好的产品生产质量。随着产品研发周期的缩短和个性化定制需求的日益增加,提高模具加工效率和质量、降低成本的要求变得尤为重要。 在传统铣削方法中,模具表面质量难以保证,因此寻求一种有效的方法来控制加工中模具表面的质量成为了研究的重点。胡相斌教授在其研究中提到,通过使用压缩指令的方法,能够有效避免磨纹、振动纹等铣削缺陷,从而提高模具表面质量。通过这一方法,可以实现提高加工效率与降低模具制造成本的双重目标。 高速铣削技术的发展方向主要体现在高转速和大进给速度上。现代高速加工机床主轴的转速可以达到20000r/min至100000r/min,进给速度可达10000mm/min至60000mm/min。这种高速铣削技术在模具型腔和模具零件粗加工中的应用显示出了极大的优越性,精加工常常在工件一次装夹中完成,减少了后期表面处理的工作量。 然而,高速铣削加工也存在一些问题。由于模具材料的强度和硬度普遍较高,加之三维几何图形的复杂性,传统的铣削加工方法往往采用伸长量较大的小直径端铣刀进行加工,容易造成颤振现象。为了解决这一问题,需要在加工过程中进行多面铣削与碰撞检测,并通过CAM系统生成的刀具轨迹进行精确控制。控制精度不当不仅会导致加工表面质量下降,还可能引起机床共振等不利现象。 通过分析模具高速铣削加工过程链,发现从CAD系统到CNC控制系统的一体化解决方案能够显著提高产品的质量,并提高生产效率。西门子提供的SINUMERIK控制系统就是这样一个集成化的解决方案,它能够将几何模型中的数据转换成机床坐标轴的运动,进一步简化模具制造过程中的智能化应用。 为了确保模具表面的质量,CAD/CAM系统中生成的几何数据必须准确。由于加工面几何数据源于模型面,系统会基于CAD模型中的几何数据生成多面体,用以实现模具表面的加工。生成的刀具轨迹位于该多面体上,必须确保在预设的容差范围内。如果精度控制不当,就可能导致加工结果偏离原始设计意图,增加返工的几率,从而降低加工效率。 在模具高速铣削加工过程中,重要的是要解决加工过程中容易发生的颤振问题。利用CAD/CAM一体化技术可以在一定程度上解决这一问题,因为它能够确保几何模型中的数据准确地转化为机床的运动轨迹,同时减少程序段的直线化处理,避免因速度跳转和加速度控制不当造成的机床共振现象。 模具高速铣削加工的表面质量控制是确保模具加工效率和制造品质的关键环节。通过采取合适的压缩指令方法和借助先进的CAD/CAM技术,可以有效地提升模具的表面质量,减少后期处理的必要性,提高整体的加工效率,最终达到降低模具制造成本的目的。对于模具制造商而言,掌握这些技术要点,不仅能够提高产品的竞争力,还能快速响应市场对高质量模具的需求。
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