五金模具高速加工的技术应用

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五金模具高速加工的技术应用
　五金模具粗加工的主要目的是追求单位时间内的材料去除率，并为半精加工准备工件的几何轮廓。在切削过程中因切削层金属面积发作变化，招致五金刀具承受的载荷发作变化，使切削过程不稳定，五金刀具磨损速度不均匀，加工外表质量降落。
) B7 L5 c& K* Z% L　　目前开发的许多CAM软件可经过以下措施坚持切削条件恒定，从而获得良好的加工质量。恒定的切削载荷。经过计算获得恒定的切削层面积和材料去除率，使切削载荷与刀具磨损速率坚持平衡，以进步刀具寿命和加工质量。防止突然改动刀具进给方向。防止将刀具埋入工件。如加工模具型腔时，应防止刀具垂直插入工件，而应采用倾斜下刀方式(常用倾斜角为20°～30°)，最好采用螺旋式下刀以降低刀具载荷；加工模具型芯时，应尽量先从工件外部下刀然后程度切入工件。刀具切入、切收工件时应尽可能采用倾斜式(或圆弧式)切入、切出，防止垂直切入、切出。采用攀爬式切削(Climbcutting)可降低切削热，减小刀具受力和加工硬化程度，进步加工质量。半精加工模具半精加工的主要目的是使工件轮廓外形平整，外表精加工余量均匀，这关于工具钢模具尤为重要，由于它将影响精加工时刀具切削层面积的变化及刀具载荷的变化，从而影响切削过程的稳定性及精加工外表质量。粗加工是基于体积模型(Volumemodel)，精加工则是基于面模型(Surfacemodel)。而以前开发的CAD/CAM系统对零件的几何描绘是不连续的，由于没有描绘粗加工后、精加工前加工模型的中间信息，故粗加工外表的剩余加工余量分布及最大剩余加工余量均是未知的。因此应对半精加工战略停止优化以保证半精加工后工件外表具有均匀的剩余加工余量。
" x8 C9 |; q. p# Q4 D# C( }　　优化过程包括：粗加工后轮廓的计算、最大剩余加工余量的计算、最大允许加工余量的肯定、对剩余加工余量大于最大允许加工余量的型面分区(如凹槽、拐角等过渡半径小于粗加工刀具半径的区域)以及半精加工时刀心轨迹的计算等。现有的模具高速加工CAD/CAM软件大都具备剩余加工余量分析功用，并能根据剩余加工余量的大小及分布情况采用合理的半精加工战略。如OpenMind公司的HyperMill和HyperForm软件提供了束状铣削(Pencilmilling)和剩余铣削(Restmilling)等方法来肃清粗加工后剩余加工余量较大的角落以保证后续工序均匀的加工余量。Pro/Engineer软件的局部铣削(Localmilling)具有类似的功用，如局部铣削工序的剩余加工余量取值与粗加工相等，该工序只用一把小直径铣刀来肃清粗加工未切到的角落，然后再停止半精加工；假设取局部铣削工序的剩余加工余量值作为半精加工的剩余加工余量，则该工序不只可肃清粗加工未切到的角落，还可完成半精加工。
　　精加工模具的高速精加工战略取决于刀具与工件的接触点，而刀具与工件的接触点随着加工外表的曲面斜率和刀具有效半径的变化而变化。关于由多个曲面组合而成的复杂曲面加工，应尽可能在一个工序中停止连续加工，而不是对各个曲面分别停止加工，以减少抬刀、下刀的次数。但是由于加工中外表斜率的变化，假设只定义加工的侧吃刀量(Stepover)，就可能构成在斜率不同的外表上理论步距不均匀，从而影响加工质量。Pro/Engineer处理上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时，再定义加工外表残留面积高度(Scallopmachine)；HyperMill则提供了等步距加工(Equidistantmachine)方式，可保证走刀途径间均匀的侧吃刀量，而不受外表斜率及曲率的限制，保证刀具在切削过程中不断承受均匀的载荷。
# X8 z; l8 x! U　　普通情况下，精加工曲面的曲率半径应大于刀具半径的1.5倍，以防止进给方向的突然转变。在模具的高速精加工中，在每次切入、切收工件时，进给方向的改动应尽量采用圆弧或曲线转接，防止采用直线转接，以坚持切削过程的平稳性。进给速度的优化目前很多CAM软件都具有进给速度的优化调整功用：在半精加工过程中，当切削层面积大时降低进给速度，而切削层面积小时增大进给速度。应用进给速度的优化调整可使切削过程平稳，进步加工外表质量。切削层面积的大小完好由CAM软件自动计算，进给速度的调整可由用户根据加工请求来设置。
　　结语
　　模具高速加工技术是多种先进加工技术的集成，不只触及到高速加工工艺，而且还包括高速加工机床、数控系统、高速切削刀具及CAD/CAM技术等。
' {$ b7 W" g/ {0 }& A" }4 I　　模具高速加工技术目前已在兴旺国度的模具制造业中普遍应用，而在我国的应用范围及应用程度仍有待进步，鼎力开展和推行应用模具高速加工技术对促进我国模具制造业整体技术程度和经济效益的进步具有重要意义。
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