在大型模具加（jiā）工中，為了獲（huò）得盡可能（néng）高的表麵質量（liàng），我們需要選擇合適的機床並（bìng）配置必要的刀具，隻（zhī）有這樣，才（cái）能減（jiǎn）少EDM的後續加工時間和鉗工（gōng）的手工打磨時間（jiān）。各種大型（xíng）模具的生（shēng）產（chǎn）已成為許多（duō）加工企（qǐ）業（yè）尋求機會進行全球競爭（zhēng）的新領域。但（dàn）是，要想進入這一（yī）領域（yù）並不是一件容易的事情。在落後的加工技（jì）術下，機床進給速度緩慢、操作者需要對工件進行（háng）多（duō）次調試裝夾，而且還（hái）需要幾（jǐ）個小時的手工拋光作業，所以加工周（zhōu）期很長。因此，必須尋求（qiú）更先進的（de）加工技術使大型模（mó）具的（de）加（jiā）工如同加工小型模具那樣簡單容易。
大型模具加工中存在的主要問題：
1.巨大的（de）尺寸和（hé）重量
    在加工大型模具時，如何應付其自身的巨大尺寸和重量（liàng）是加工企（qǐ）業麵臨的一大挑戰。大型模具（jù）的加工（gōng）往往需要大量的勞動力、專用設備和多次調試裝夾，而加工精度也受（shòu）到多方（fāng）麵潛在因素的影響而不易保證。
2.購置成本問題（tí）
    加工生產各類大型模具直接相關的最大費用就是機床的購置成本。能夠生產大型模具（jù）的機床（chuáng）是相當昂貴的，尤（yóu）其是在複雜工藝安排下，需要使用多台機床才能完成從模（mó）具粗加工到精（jīng）加工的（de）全部工（gōng）序。這樣的先期高投入成本也是很多企（qǐ）業進入這一市場的最大障礙。由此，我們可以看出，如（rú）果可以在一台合適的機床上實現（xiàn）大型模具的粗加工和精加工，甚至僅需一次調試裝夾，那麽很多問題將迎刃而解，加工精度也可以得（dé）到保證。
    考慮到大型機床的通用（yòng）加（jiā）工精度和調試裝夾的問題，我們必須探討（tǎo）一下大型模具加工（gōng）中心所必備（bèi）的一些（xiē）設計特點。
1.鑄鐵床身（shēn）結構，機床主軸具有散熱功能
    鑄鐵材（cái）料具有很高的（de）剛性和散熱特性（xìng），因而是製造（zào）機床結構件最穩定的材料。對於銑削（xuē）大型零件用的任（rèn）何機床，首先（xiān）需要具（jù）有非常結實的鑄鐵結構，並裝備（bèi）有具有散熱功（gōng）能的主（zhǔ）軸。就機床的主軸而言，它必（bì）須采用內置冷卻（què）技術，從軸承外（wài）麵來冷卻主（zhǔ）軸，保證在長時間加工過程中，主（zhǔ）軸本身不會被燒壞或（huò）不會因熱膨脹而（ér）造成精度損失。這些因素是非常重要的，因為（wéi）大型模具的加工需要消耗很長的時間，同時在（zài）重切削條件下，這會增（zēng）加模具（jù）的熱量和應（yīng）力。所（suǒ）以，機床的結（jié）構部件必須具有（yǒu）良好的（de）剛性和散（sàn）熱特（tè）性，這是加工（gōng）出大型（xíng）優質模具的前（qián）提。因此，必（bì）須最大程度（dù）地限製加工過程中（zhōng）機床的（de）振動，並快速擴（kuò）散加工過程中產生的熱量。選擇（zé）合適的加工機床和刀具可以實現成本和周期（qī）的雙贏。
2.熱穩（wěn）定技術
    由（yóu）於加工時間過長（zhǎng），環境溫（wēn）度的影響也是必須要（yào）考（kǎo）慮的。例如，在普通機（jī）床上加工大型模具，當環境溫度變化10℃時，將（jiāng）會導致機（jī）床立（lì）柱發生（shēng）6℃的溫度變化，從而（ér）引起主軸（zhóu）角板平行度發生0.07mm的（de）變化。因此，機（jī）床的設計必須考慮到（dào）環境溫（wēn）度的效應，避免環境溫度影響到加工零件的精度。
3.速（sù）度
    對於一台行程能夠快速移動的大型模具加工（gōng）中心來說，大型模具加工機床的主軸轉速應至少達到（dào）20000r/min，金屬的（de）切削速度應滿（mǎn）足762～20000mm/min。
4.精（jīng）度
    精度控製始終貫穿於模具加工的各個階段，如果需要在（zài）一台加工中心上實現對大型模具的粗（cū）加工和精加工，那麽必（bì）須嚴（yán）格控製機床的定位精度和重複定（dìng）位精度。大型（xíng）模具專用的加工中心，一般其定位精度可以達到±1.5μm，重（chóng）複定位精度應達到±1μm。同時，其節距精度應保持在5μm之內。
5.反饋分（fèn）辨率
    機床自身的反饋分辨率對於檢（jiǎn）測加工零件的精度是十分重（chóng）要的。采用（yòng）標準的（de）1μm反饋分辨率，通常所獲得的結果並不十分理想。如果分辨率能夠達到0.05μm，那麽其精加工結果幾乎沒有（yǒu）任何瑕疵（cī）。而且（qiě），通過對機床（chuáng）分辨率、標尺（chǐ）反饋和小（xiǎo）節（jiē）距滾珠絲杠的控製可進一步提升零件表麵的加工質量。
6.主軸
    大型模具加工中心上（shàng）使用（yòng）的主軸必須達（dá）到進行粗加工（gōng）、半精加工和高（gāo）質量精加工的要求，而且作為一個參考標（biāo）準，其能夠實現的表麵加工質量應該控製在（zài）2μm的水平（píng）。通常，對於模具閉合麵（miàn）和分型線部分的精加工十（shí）分重要，但在傳統工藝（yì）下，許多模具製造商不得不采用手工拋（pāo）光的方式，以彌補刀（dāo）具加工精度不足的問題。因為，大型加工（gōng）機床的造（zào）價昂貴（guì），如（rú）果為此項工序購置多功能機床，顯然是不切合實際的（de）。
    此外，合理的主軸（zhóu）設計（jì）必須能夠最大程度（dù）地延長刀具的（de）使用壽命，使其（qí）能夠在加工（gōng）周期內以低振動、低（dī）溫升的狀態持續工作。例（lì）如，在大型模具加工中心上加工汽車儀表板模具時，如采用（yòng）16mmCBN鑲刀片（piàn）精加工（gōng）刀具，加工速度可以達到8m/min，使用壽命（mìng）超過30h，可以將加工表麵質量（liàng）控製在0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工大型模具時的刀具成本增加，采用專門設計（jì）的大型模具加工機床，不僅可以延長刀具使用壽命，而（ér）且可以大量節約加工每付模具的刀具使用成本。
7.可移動的多軸加工頭
    由於模具尺寸和（hé）重量的限製，一般裝夾工件需要花費很長的時間。因此，采用3軸聯動加工中心不僅減少了工（gōng）件的調試裝夾次數，而（ér）且又不影響機床的加工精度，從而使（shǐ）車間加工（gōng）大型模具的生產能力大大提高。
    可移（yí）動的多軸加工頭可以用於加工結構特別複雜的大型模具，按可變幾何形狀設計的加（jiā）工頭可允許（xǔ）3軸聯動加工，僅需一次裝夾工件，便可銑削加工型腔很（hěn）深的模具（jù）和冷卻孔，以及切削加工許多其他幾何形狀複雜的部位。例如，當主軸以最佳的角度傾斜時（shí），可提高加（jiā）工頭對銑削加工點（diǎn）的接近程度，這樣便可實現利用多軸加工頭完成對斜孔的加工。
    此外，由於多軸加工頭加工工件表麵時，采用的是刀具的半徑刀刃而不是刀具的刀尖，因此可提高表麵粗糙度。
8.切屑管理
    金屬切削加工時會產生大量的切屑（xiè），如果不能及時排除，必然會導致二次切削，以及造成（chéng）機床結構部件（jiàn）或者工件（jiàn）表麵的溫升。大型模具加工中心的工作台下麵通常具有18個排屑（xiè）孔，不管工作台移（yí）動到什麽位置，都能夠可靠（kào）地（dì）排除切屑。機床上有4條內置鉸鏈式切屑傳送帶，以很高的速度將切屑排（pái）送到機床前麵。
9.高壓冷卻液
    在大型（xíng）模具加工時，高壓冷（lěng）卻液有著非常重要的作用。例如，在采用2+3軸的加工方法鑽（zuàn）削斜孔時（shí），需要壓力為1 000psi（1psi=6 890Pa）的冷卻液才能有效（xiào）地排除切屑，並（bìng）達到更高精度的切（qiē）削。而如果沒有這種高壓冷卻液，則在加工斜孔時，需要增添額外的機床，需要二（èr）次裝卡，降低加工精度，而且增加（jiā）周期成本。根（gēn）據以上分析可以看出（chū），實現對大型模具（jù）的（de）簡單（dān）加（jiā）工（gōng）需要（yào）機床具有（yǒu）更多、更好的功能。

標題：大型複雜模具的簡（jiǎn）單加工 網址：http://www.xueqin5.com/server/show/id/1118.html

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