試論高速切削技術(shù)在模具加工中的應用問題
2017-11-21 來源： 貴州省地勘裝備服務中心 作者：方啟光
摘要：結(jié)合應用實際，從高速切削技術(shù)機床特點、刀具特點、軟件特點以及工藝技術(shù)特點等方面探討了模具制造中高速切削技術(shù)，并論述了在過程中可能存在的問題，希望對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；機床特點；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，能夠成為先進制造業(yè)的代表，也能夠在進行模具加工的領(lǐng)域中發(fā)揮出更大的作用，具有更大的應用前景。
2 模具制造中高速切削技術(shù)分析
在進行高速切削工藝中，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環(huán)節(jié)內(nèi)容，包括數(shù)控編程、刀具設(shè)計、機床以及加工工藝等。
2．1 高速切削技術(shù)機床特點
相比于普通的切削加工來說，利用高速切削技術(shù)，，在機床、機床主軸以及相關(guān)部件方面，有著一定的要求?。一是在機床方面，要想滿足具有較高旋轉(zhuǎn)要求的高
速切削技術(shù)，應該保證切削機床具有較高精度和強度的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的響應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，則應該保證機床能夠?qū)崿F(xiàn)高精度和高強度的加工方式，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，對于冷卻系統(tǒng)為例來說，則應該能夠適應滿足高速切削中的冷卻要求；對于換刀系統(tǒng)來說，則應該具備較高精度，能實現(xiàn)自動且靈敏的換向工作。
2．2 高速切削技術(shù)刀具特點
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。在進行處理的過程中，如果采用水溶性切削液，容易產(chǎn)生熱裂問題，造成刀具壽命大大受到影響，所以應該結(jié)合實際情況一般采用吹風冷卻來進行。對于高速銑削淬硬模具鋼來說，經(jīng)過對比，利用油液冷卻處理零件表面，效果往往比吹風冷卻要好。
在刀具材料方面，進行高速切削不應該忽視刀具磨損問題。相比于傳統(tǒng)的加工工工藝來說，高速切削加工有著自身的特點，對于切削線速度來說，在接近或者超過臨界值的情況下往往會造成切削力、切削溫度減少的情況，其后又會呈現(xiàn)出隨著切削速度增加而增加的問題。由于材料的不同會具有不同的臨界值，就會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
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，也應該具備自身的編程軟件。當前較為流行的CAD／CAE／CAM軟件，都正在重視進行高速切削技術(shù)的開發(fā)。在應用軟件過程中，應該能夠符合工程加工的實際需要，具有較快的運行速度，符合高速加工的特點，相比于普通數(shù)控加工來說，往往具有更大的高速切削的編程量。一般情況下，CAM軟件能偶具備較強的刀具干涉檢查，另外L通過必要的優(yōu)化處理軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)計算時間的節(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
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行去除，并沒有在表面粗糙度以及尺寸精度方面有著過高的要求。在這個階段中，應該注重機床穩(wěn)定性問題，應該保證由于機床產(chǎn)生相關(guān)的突變的切削力影響得到控制，避免過大沖擊，造成損壞刀具。具體的工藝中，應該要求實現(xiàn)相應的粗加工軌跡中不應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)刀具磨損問題，相關(guān)的刀間行距過渡、下刀過程中'應該通過圓弧下刀、斜向下刀等方式，減少沖擊影響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。同時應該保證能夠?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。主要是為進行后續(xù)的精加工奠定一定的基礎(chǔ)。在此過程中，應該能夠處理經(jīng)過粗加工后的零件表面，能實現(xiàn)表面平滑的要求，進行多余材料的去除，實現(xiàn)精加工的余量均勻的要求。在具體的應用CAD／CAM軟件中，能利用粗加工選項卡實現(xiàn)。
三是在進行精加工方面，主要是符合零件圖紙尺寸的要求，進行必要的加工處理，要求達到設(shè)計要求的尺寸精度以及表面粗糙度要求。一般來說，在刀路軌跡要求中，具有比較高的精度要求，應該嚴格按照零件外形進行走刀處理。設(shè)置過程中，可以從實際出發(fā)，結(jié)合精加工的特點，增加主軸轉(zhuǎn)速，而相對減少被吃刀量，相對增加給進速度。結(jié)合實際，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)，這是一項綜合性比較高的活動，所以，也應該充分考慮其他的影響因素，才能保障高速切削的成功應用。同時，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格。但是，符合高速切削的材料價格往往比較高，這樣就在一定程度上限制了高速切削技術(shù)的應用，同時，也會對于其他零部件造成一定的傷害。
4 結(jié)束語
經(jīng)過分析，高速切削技術(shù)的優(yōu)勢已經(jīng)被大家所熟知，并且在更多的領(lǐng)域中已經(jīng)開始應用了高速切削技術(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，通過不斷的技術(shù)進步，能夠保證高速切削技術(shù)也在快速的發(fā)展中，能夠進一步改進生產(chǎn)設(shè)備、關(guān)鍵技術(shù)等方面，能夠從技術(shù)和設(shè)備兩個方面考慮，不斷推動高速切削技術(shù)的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，則會更好為模具加工發(fā)展提供強有力的支持。
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