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模具高速機(jī)是一項先進(jìn)的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程技術(shù),與傳統(tǒng)加工工藝技術(shù)相比,它對機(jī)床、刀具、刀柄、加工工藝、控制系統(tǒng)、CAD/CAM軟件等多項指標(biāo)都有較高要求。由于模具加工的特殊性以及數(shù)控高速模具機(jī)技術(shù)的自身特點(diǎn),對模具數(shù)控高速模具機(jī)工藝系統(tǒng)(加工機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)、刀具等)提出了比傳統(tǒng)模具加工更高的要求。
模具高速機(jī)在實際應(yīng)用中能解決新材料的加工題目,適應(yīng)表面質(zhì)量高、精度高、外形復(fù)雜的三維曲面加工,減少和避免效率低的電火花加工,解決薄壁零件的加工題目,數(shù)控高速復(fù)合加工還可以減少搬運(yùn)與裝夾次數(shù),避免重復(fù)定位帶來的加工誤差等,既進(jìn)步了加工質(zhì)量,又進(jìn)步了加工效率。數(shù)控高速模具機(jī)技術(shù)逐漸應(yīng)用于加工鑄鐵和硬鋁合金,尤其是加工大型覆蓋件沖壓模、鍛模、壓鑄模和注射模。目前國際上高速切削加工技術(shù)主要應(yīng)用于模具、航空航天和汽車產(chǎn)業(yè)等復(fù)雜曲面的加工領(lǐng)域。國內(nèi)高速切削加工技術(shù)的研究與應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代,也是主要應(yīng)用于模具、航空航天和汽車產(chǎn)業(yè),但采用的高速切削CNC機(jī)床、高速切削刀具和CAD/CAM軟件等以進(jìn)口為主。
模具高速機(jī)一般采用高的銑削速度和快速多次走刀來進(jìn)步效率,小直徑刀具,適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量,小的徑向和軸向切削深度,即切削體積。隨著銑削速度的進(jìn)步,加工時間大幅度縮短,并且切削力下降、振動小,尤其是徑向切削力大幅度降低,零件變形小,由于在切削時大量的切削熱被切屑帶走,工件表面溫度較低。由于高速銑削的的上述特點(diǎn),數(shù)控高速模具機(jī)相對常規(guī)加工具有突出優(yōu)點(diǎn):高生產(chǎn)率、工作平穩(wěn)、加工表面質(zhì)量很高,無需再進(jìn)行其它表面處理工序、有利于加工薄壁零件和高強(qiáng)度、高硬度脆性材料、可縮短交貨期、減少設(shè)備臺數(shù)及車間面積、減少工人數(shù)目。盡管在初期的設(shè)備投資用度增加,但高速銑削工藝的綜合效益仍有明顯進(jìn)步。
目前塑料模具越來越精巧、結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,要求的合模次數(shù)接近和超過80萬次,采用的模具鋼材的硬度越來越高,有的甚至超過HRC 64以上,而模具的交貨期卻要求越來越短。這些市場特點(diǎn)給模具制造商帶來了極大的壓力。數(shù)控高速模具機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)為模具制造帶來了新的發(fā)展機(jī)會,尤其在中小型精密塑料模具加工中顯示了巨大的上風(fēng)。
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