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高速切削成為模具制造的主流

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2016/4/12     瀏覽次數:    


  高速切削技術用于加工模具的優勢主要體現在: (1)采用高速切削技術可加工淬硬鋼,而且可得到很高的表面質量,表面粗糙度低于ra0.6μm,取得以銑代磨的加工效果,不僅節省了大量的時間,還提高了加工表面質量。 (2)高速切削加工模具既不需要做電極,也不需要后續研磨與拋光,還容易實現加工過程自動化,提高了模具的開發速度。 (3)大大提高了加工效率,不僅機床轉速高、進給快,而且粗精加工可以一次完成,極大地提高了生產效率,再結合數控技術,模具的制造周期可縮短約40%。 為了實現模具型腔及其相關部位的高速加工,機床需要具備以下特點: (1)高轉速和大功率 高速加工是發展方向,高速銑削在模具加工中已顯示了極大的優越性。

  為了適應模具型腔曲面的加工,刀具的半徑應小于型腔曲面最小圓周半徑,以免加工過程中刀具與工件發生“干涉”。由于刀具直徑小,因此要求主軸轉速非常高,國外高速加工機床主軸轉速已達到40 000~100 000r/min,快速進給速度可達30 000~60 000min。型腔和模具零件其他部件粗、精加工常常在工件一次裝夾中完成,故主軸功率要大,中等尺寸模具銑床和加工中心的主軸功率常為10~40kw,有的甚至更高。 (2)大承重和高剛性 這是由于模具正在向大型化方向發展,加工設備必須具有足夠大的臺面尺寸和工作行程與之適應。現在,幾噸到幾十噸的模具非常普遍,要求機床工作臺面能承受大重模具材料的強度和硬度都很高,加上常常采用伸長量較大的小直徑端銑刀加工模具型腔,因此加工過程容易發生顫振。為了確保零件的加工精度和表面質量,模具制造的高速機床必須有很高的動、靜剛度,以提高機床的定位精度、跟蹤精度和抗振能力。 

  在美國、德國和日本等工業發達國家,其模具工業近年來正在進行一場大規模的技術革命,這就是逐步用高速切削機床替代電加工設備,對模具型腔進行高效精密加工。這些機床主要包括各種高速數控銑床、加工中心等。 目前在模具加工制造過程中,主要以普通機加工和電火花加工為主。普通機床加工模具型腔一般都是在熱處理前進行粗加工、半精加工和精加工,然后磨削,打磨拋光,費時又費力。電火花加工是在退火后進行切削加工,然后進行熱處理、電火花加工,最后經過打磨、拋光。 隨著消費類產品更新換代速度的加快,對模具的生產效率和制造品質提出了越來越高的要求,電火花加工模具的生產效率低下和品質不穩定的缺點逐漸暴露出來。要縮短制造周期并降低成本,必須廣泛采用先進切削加工技術。而代表先進制造技術的高速切削技術的出現,滿足了現代模具加工的要求與特點。



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