如今,高速切削技術(shù)用于加工模具已經(jīng)非常廣泛,它給數(shù)控加工行業(yè)帶來了眾多優(yōu)勢:
1.大大提高加工效率,不僅機(jī)床轉(zhuǎn)速高、進(jìn)給快,而且粗精加工可以一次完成,極大地提高了生產(chǎn)效率,再結(jié)合數(shù)控技術(shù),模具的制造周期可縮短約40%。
2.高速切削加工模具既不需要做電極,也不需要后續(xù)研磨與拋光,還容易實(shí)現(xiàn)加工過程自動(dòng)化,提高了模具的開發(fā)速度。
3.采用高速切削技術(shù)可加工淬硬鋼,而且可得到很高的表面質(zhì)量,取得以銑代磨的加工效果,不僅節(jié)省了大量的時(shí)間,還提高了加工表面質(zhì)量。
為了實(shí)現(xiàn)模具型腔及其相關(guān)部位的高速加工,數(shù)控車床還需具備以下特點(diǎn):
1.大承重和高剛性是由于模具正在向大型化方向發(fā)展,加工設(shè)備必須具有足夠大的臺(tái)面尺寸和工作行程與之適應(yīng)。
現(xiàn)在,幾噸到幾十噸的模具非常普遍,要求機(jī)床工作臺(tái)面能承受大重量。模具材料的強(qiáng)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(fā)生顫振。為了確保零件的加工精度和表面質(zhì)量,用于模具制造的高速機(jī)床必須有很高的動(dòng)、靜剛度,以提高機(jī)床的定位精度、跟蹤精度和抗振能力。
2.高轉(zhuǎn)速和大功率高速加工是發(fā)展方向,高速銑削在模具加工中已顯示了極大的優(yōu)越性。為了適應(yīng)模具型腔曲面的加工,刀具的半徑應(yīng)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(fā)生“干涉”。由于刀具直徑小,因此要求主軸轉(zhuǎn)速非常高。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。
3.能多軸聯(lián)動(dòng)及良好的深孔腔綜合切削能力模具型腔多為復(fù)雜的空間6曲面及溝槽所構(gòu)成,且許多模具具有深孔腔。為了達(dá)到對(duì)3D曲面的高精度、高速度和高穩(wěn)定性加工,機(jī)床需要多軸聯(lián)動(dòng),且具有良好的深孔腔綜合切削能力??梢圆捎梦遢S聯(lián)動(dòng)加工中心,除了三個(gè)坐標(biāo)的直線運(yùn)動(dòng)外,還有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。銑頭或工作臺(tái)可以多軸聯(lián)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)回轉(zhuǎn)進(jìn)給,從而適用于加工具有復(fù)雜型腔曲面的模具零件。