試論高速切削技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用問(wèn)題
2017-11-21 來(lái)源： 貴州省地勘裝備服務(wù)中心 作者：方啟光
摘要：結(jié)合應(yīng)用實(shí)際，從高速切削技術(shù)機(jī)床特點(diǎn)、刀具特點(diǎn)、軟件特點(diǎn)以及工藝技術(shù)特點(diǎn)等方面探討了模具制造中高速切削技術(shù)，并論述了在過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，希望對(duì)于今后的模具加工技術(shù)發(fā)展具有一定幫助。
關(guān)鍵詞：高速切削技術(shù)；模具制造；機(jī)床特點(diǎn)；刀具選擇；工藝技術(shù)
1 引言
在科技能力快速發(fā)展的今天，模具制造行業(yè)的數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展速度飛快，在其中涉及到加工零件的形狀較為復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸較大以及表面質(zhì)量要求不一。所以，模具的加工質(zhì)量則會(huì)直接收到加工技術(shù)的影響，不能保證零件的良好表面質(zhì)量要求。當(dāng)前，在快速發(fā)展的高速切削加工中，充分體現(xiàn)出了高速以及高精度的要求，能夠成為先進(jìn)制造業(yè)的代表，也能夠在進(jìn)行模具加工的領(lǐng)域中發(fā)揮出更大的作用，具有更大的應(yīng)用前景。
2 模具制造中高速切削技術(shù)分析
在進(jìn)行高速切削工藝中，具有一定的綜合性，能夠利用高速切削的加工形式來(lái)滿足效率方面的提升，使得零件表面粗糙度得到很大提升，節(jié)省成本，提高效益方面具有積極意義，主要涉及到的加工的各個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)容，包括數(shù)控編程、刀具設(shè)計(jì)、機(jī)床以及加工工藝等。
2．1 高速切削技術(shù)機(jī)床特點(diǎn)
相比于普通的切削加工來(lái)說(shuō)，利用高速切削技術(shù)，，在機(jī)床、機(jī)床主軸以及相關(guān)部件方面，有著一定的要求?。一是在機(jī)床方面，要想滿足具有較高旋轉(zhuǎn)要求的高
速切削技術(shù)，應(yīng)該保證切削機(jī)床具有較高精度和強(qiáng)度的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的響應(yīng)靈敏度以及剛度的要求；二是在主軸方面，考慮到快速切削的要求，則應(yīng)該保證機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)高精度和高強(qiáng)度的加工方式，滿足一定的沖擊影響，具有較高精度的變形以及切削力要求；三是在相關(guān)的其他輔助設(shè)備方面，對(duì)于冷卻系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)，則應(yīng)該能夠適應(yīng)滿足高速切削中的冷卻要求；對(duì)于換刀系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，則應(yīng)該具備較高精度，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)且靈敏的換向工作。
2．2 高速切削技術(shù)刀具特點(diǎn)
在切削熱方面，高速切削中不可避免有零件和刀具接觸所產(chǎn)生的熱量，其中，很大一部分都是在切屑上。在進(jìn)行處理的過(guò)程中，如果采用水溶性切削液，容易產(chǎn)生熱裂問(wèn)題，造成刀具壽命大大受到影響，所以應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況一般采用吹風(fēng)冷卻來(lái)進(jìn)行。對(duì)于高速銑削淬硬模具鋼來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)對(duì)比，利用油液冷卻處理零件表面，效果往往比吹風(fēng)冷卻要好。
在刀具材料方面，進(jìn)行高速切削不應(yīng)該忽視刀具磨損問(wèn)題。相比于傳統(tǒng)的加工工工藝來(lái)說(shuō)，高速切削加工有著自身的特點(diǎn)，對(duì)于切削線速度來(lái)說(shuō)，在接近或者超過(guò)臨界值的情況下往往會(huì)造成切削力、切削溫度減少的情況，其后又會(huì)呈現(xiàn)出隨著切削速度增加而增加的問(wèn)題。由于材料的不同會(huì)具有不同的臨界值，就會(huì)造成不同刀具則具有不同的高速切削范圍。
2．3 高速切削技術(shù)軟件特點(diǎn)
相比于普通的數(shù)控加工方式，高速切削在工藝性要求方面，具有不同之處，但是，也應(yīng)該具備自身的編程軟件。當(dāng)前較為流行的CAD／CAE／CAM軟件，都正在重視進(jìn)行高速切削技術(shù)的開(kāi)發(fā)。在應(yīng)用軟件過(guò)程中，應(yīng)該能夠符合工程加工的實(shí)際需要，具有較快的運(yùn)行速度，符合高速加工的特點(diǎn)，相比于普通數(shù)控加工來(lái)說(shuō)，往往具有更大的高速切削的編程量。一般情況下，CAM軟件能偶具備較強(qiáng)的刀具干涉檢查，另外L通過(guò)必要的優(yōu)化處理軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算時(shí)間的節(jié)省幢1。也能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)軟件中的相關(guān)切削速度、切削速度以及給進(jìn)量控制、軌跡要求以及下刀方式的要求。
2．4 高速切削技術(shù)工藝特點(diǎn)
一是在粗加工方面，主要是就是保證能夠?qū)崿F(xiàn)將大量的加工余量進(jìn)行去除，并沒(méi)有在表面粗糙度以及尺寸精度方面有著過(guò)高的要求。在這個(gè)階段中，應(yīng)該注重機(jī)床穩(wěn)定性問(wèn)題，應(yīng)該保證由于機(jī)床產(chǎn)生相關(guān)的突變的切削力影響得到控制，避免過(guò)大沖擊，造成損壞刀具。具體的工藝中，應(yīng)該要求實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的粗加工軌跡中不應(yīng)該存在比較大的形狀改變。為了在具體的工藝中，避免出現(xiàn)刀具磨損問(wèn)題，相關(guān)的刀間行距過(guò)渡、下刀過(guò)程中'應(yīng)該通過(guò)圓弧下刀、斜向下刀等方式，減少?zèng)_擊影響H1。在刀行間距選擇中，根據(jù)粗加工的要求，一般選擇刀具直徑的50％～70％為宜。同時(shí)應(yīng)該保證能夠?qū)崿F(xiàn)分層切削以保證平穩(wěn)要求。
二是在半精加工方面。主要是為進(jìn)行后續(xù)的精加工奠定一定的基礎(chǔ)。在此過(guò)程中，應(yīng)該能夠處理經(jīng)過(guò)粗加工后的零件表面，能實(shí)現(xiàn)表面平滑的要求，進(jìn)行多余材料的去除，實(shí)現(xiàn)精加工的余量均勻的要求。在具體的應(yīng)用CAD／CAM軟件中，能利用粗加工選項(xiàng)卡實(shí)現(xiàn)。
三是在進(jìn)行精加工方面，主要是符合零件圖紙尺寸的要求，進(jìn)行必要的加工處理，要求達(dá)到設(shè)計(jì)要求的尺寸精度以及表面粗糙度要求。一般來(lái)說(shuō)，在刀路軌跡要求中，具有比較高的精度要求，應(yīng)該嚴(yán)格按照零件外形進(jìn)行走刀處理。設(shè)置過(guò)程中，可以從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合精加工的特點(diǎn)，增加主軸轉(zhuǎn)速，而相對(duì)減少被吃刀量，相對(duì)增加給進(jìn)速度。結(jié)合實(shí)際，加工方式可以從外到內(nèi)，或者從階梯面到平面處理。
切削技術(shù)，這是一項(xiàng)綜合性比較高的活動(dòng)，所以，也應(yīng)該充分考慮其他的影響因素，才能保障高速切削的成功應(yīng)用。同時(shí)，為了保證高速切削的高效性，也需要具有一定特
殊要求，比如在選用材料方面等非常嚴(yán)格。但是，符合高速切削的材料價(jià)格往往比較高，這樣就在一定程度上限制了高速切削技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)，也會(huì)對(duì)于其他零部件造成一定的傷害。
4 結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)分析，高速切削技術(shù)的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被大家所熟知，并且在更多的領(lǐng)域中已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用了高速切削技術(shù)在模具制造中，能夠保證加工精度以及生產(chǎn)效率的提升，通過(guò)不斷的技術(shù)進(jìn)步，能夠保證高速切削技術(shù)也在快速的發(fā)展中，能夠進(jìn)一步改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備、關(guān)鍵技術(shù)等方面，能夠從技術(shù)和設(shè)備兩個(gè)方面考慮，不斷推動(dòng)高速切削技術(shù)的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，則會(huì)更好為模具加工發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。
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