模具高速加工技术研究
模具制造中高速加工技术的应用浅析

模具制造中高速加工技术的应用浅析摘要:目前国内模具型腔一般都釆用电火花加工成型,电加工模具的质量和数量在现代化生产的背景下,已经远远不能满足要求。
高速加工技术的出现使模具制造技术登上了一个新台阶,本文在介绍高速加工技术在模具制造中的优越性的基础上,对采用的面向高速加工的加工机床特点和NCP系统工艺措施展开讨论,希望对行业发展有所帮助。
关键词:高速模具优越工艺编程系统1 模具高速加工的优越性与常规切削加工相比,高速加工不论在速度还是质量上都具有不可比拟的优势,主要表现在以下几个方面。
(1)由于采用高的切削速度和高的进给速度,这就使得单位时间内处理的金属材料增多,大大提高了生产效率。
此外,“一次过”技术真正实现了模具加工过程的精简化,用高速加工中心或高速铣床加工模具,可以一次作业完成型腔的粗、精加工和模具零件其它部位的机械加工,这就有效的减少了反复作业的时间,比传统的方法效率提高了好几倍。
而且,高速加工过程不需要传统机床中的电极,也不需要后续的手工研磨与抛光程序,因此,使得模具的生产和开发效率都大大提高。
(2)在高速加工作业中,要达到提高零件表面质量的目的只需要采用较少的步距。
高速生产过程中,高速切削以高于常规切速10倍左右的切削速度对零件进行高速加工,这就减少了表面粗糙化现象,一般来说多余的毛坯材料再被切割下来的瞬间就被带离工件,不会影响后续的处理,所以,通过高速加工技术生产出来的零件残余很少。
(3)在传统的切削作业中,由于作业时间长,工件内的热量散发不出去,从而导致材料质地变软变形,而由于高速加工时切削力大大降低、大部分切削热都随着切屑散发,所以因热量导致工件变形的情况很少发生。
(4)高速加工技术的主轴转速稳定,切削过程中产生的95%以上的热量都被切屑迅速带走。
机床主轴以10000~80000r/min的高转速运转,激振频率和“机床—刀具—工件”系统的固有频率范围相差很大,减小了共振作用造成的不稳定,使零件的整个加工过程平稳无冲击。
模具高速切削关键技术研究进展

高速切 削加工与传统的模具加工工艺的比较, 如表 I 所示 。
表 1高速切削加工与 E M加工模具的工艺 比较 D
高速切 ̄J ] ( S I I IH M) ]] ]
适用材料 几何形状 ( )
2高速切削技术
高速切削加工技 术中的“ 高速” 是一个相对概念 , 对于不 同 的加工方法和工件材料与刀具材料 , 高速切削加工时应用 的切削
及其在模具加工行业中的应用。与传统的模具加工工艺( 普通放电加工 E M) D 相比较 , 详细分析 了高速 切 削技 术应 用于模 具加 工制造业 中的优 势 , 重点从 高速切 削机床 、 工 刀具 、 Y_ 艺技 术及 策略等 并 加 7 -Y  ̄- - --
方面 , 高速切 削技 术应 用于模具 制造 中的 关键技 术进行 了分析探讨 。最后 综述 了模具 高速加 工 中存 对
32 高速切 削在模具 工业 中的应用 _
高速切 削加工技术引进到模具. 业 ,主要应用于以下几个 [
方面 :
4高速切削加工模具 的关键技术
高速切削加工技术是在高速切削机床 、 搞性能 C C控制系 N () 1淬硬模具型腔的直接加工 利用高速切 削可加工硬材料 统 、 高性能刀柄 、 性能刀具材料及刀具设计制造技术 、 商 高效高精 的特点直接加_淬硬后 的模具型腔 , T 特别是浅腔 、 大曲率 的模具 度测试技术 、 高速切削加_ T理论 、 高速切削加1 工艺等诸多相关 二
3高速切削技术在模具制造 中的应用
进 行 切削 加 工 , 进 行热 处 理 、 削或 电火 花 加 工 , 手 工 打 31高速切  ̄ m -模 具与其他 加工方式 的工艺 比较 然后 磨 最后 . U r 磨、 抛光 , 加工周期很长 。 机加工和抛光所花费时间 占整个模具加 模具制造具有生产批量小 、 工件 型面复杂 、 材料硬度高 、 加
磨削技术论文:超高速磨削及其优势探析

磨削技术论文:超高速磨削及其优势探析一、概述超高速磨削作为一种高精度精密加工技术,已在各个领域得到广泛应用。
本文将从超高速磨削的基本原理入手,分析其优势,探讨其在建筑领域的应用前景。
二、基本原理超高速磨削是利用高速旋转的砂轮磨削工件表面,以达到高精度加工的一种技术。
它与传统的磨削技术不同之处在于,超高速磨削使用的砂轮转速通常在1万~10万转/分之间,较传统的磨削转速快得多。
这种高速磨削技术可以大幅提高加工效率,同时还能够获得更高的精度和光洁度。
三、优势分析1. 精度高超高速磨削的砂轮转速快,磨削力大,可以快速去除工件表面杂质,得到更加精细的加工表面,精度可达到0.005mm以下。
2. 效率高由于砂轮转速快,磨削力大,超高速磨削速度比传统磨削技术快得多。
工件加工时间可以降低30%以上,大幅提高生产效率。
3. 造价低超高速磨削使用的砂轮寿命长,能够在保证加工效率的情况下,延长更换周期,降低磨具成本。
4. 应用范围广超高速磨削是一种高效、环保、精细化的磨削技术,可适用于各种材料的加工,包括金属、非金属材料、陶瓷材料等。
5. 环保超高速磨削使用的是无毒、无害、无污染的磨料,减少了对环境的污染。
四、应用前景在建筑领域,超高速磨削技术可以用于加工各类构件。
它能够大幅节约加工时间,提高生产效率。
同时,它还能精细加工各类构件表面,达到工艺标准,节约原材料,降低生产成本。
在未来,超高速磨削技术有望得到更加广泛的应用。
五、案例分析1. XXX公司的构件加工中,采用超高速磨削技术,成功优化了加工效率,降低了产品成本,得到了客户的一致好评。
2. XX公司将超高速磨削技术应用于钢筋加工中,减少了加工时间,提高了钢筋的精度和尺寸的一致性,受到了建筑公司的赞扬。
3. XX公司采用超高速磨削技术加工门窗构件,成功提高了构件的表面精度和光洁度,降低了产品的废品率,提高了客户的满意度。
4. XX公司采用超高速磨削技术加工凸轮、传动齿轮等构件,减少了加工时间,提高了精度和表面光洁度,获得了广泛应用。
模具制造中的高速加工技术

模具制造中的高速加工技术摘要随着模具行业的不断进步与发展,传统的电加工模具在生产的质量与数量上,都已经不能满足当前社会的需求,因此,模具制造行业便对其加工技术进行了改进,于是便应运而生的出现了模具的高速加工技术。
本文主要对模具制造技术的发展与变化进行介绍,并对高速的加工技术特点进行阐述,同时,还对高速加工技术在模具制造中的几项关键性技术进行了介绍,从而说明高速加工技术,是当前模具加工中的一个重要发展方向。
关键词模具制造;高速加工中图分类号g210 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2012)78-0152-021模具制造技术的发展与变化在模具行业快速发展的今天,对于模具的加工性能以及使用寿命的要求都越来越高,无论是哪种类型的模具,在其模具型腔的组成元件中,都应该采用强度较高且耐磨性好的材料来进行制造。
由于这些材料在热处理之后将具有很高的硬度,因此传统的加工方式无法对其进行加工。
面对这种情况最好的解决方法,当数使用特种加工。
而我国的模具型腔加工,在很长一个时期都是由电火花加工独霸天下。
电火花加工属于一种以放电烧蚀的微切削技术,其加工时间非常长,并且使用电火花在工件的表面,实施局部高温放电式的烧蚀时,容易造成工件表面的某些性能受到损伤,从而在其表面出现一些微细裂纹,导致表面粗糙度不能满足模具的相关要求。
此外,在完成电加工之后的工件,还需要进行较长时间的手工研磨以及抛光处理,这些都是造成其生产效率低的重要原因,然而在许多领域中,模具在其新产品的开发速度及生产效率中,都起着非常重要的作用,因此,急需对其加工技术进行创新。
经过不断的探索与研究,模具制造出现了一项全新的技术——高速加工技术。
其具有产品质量好、生产效率高以及能处理造型复杂的各种薄壁或硬质的零件等特点。
据相关数据显示,在模具的加工技术中,高速加工已代替了传统加工中85%的份额,真正成为了当前模具制造技术中的主流趋势。
2模具制造技术中的高速机床高速机床必须满足的技术要求包括:主轴转速快且功率高。
浅谈模具的高速加工技术

2. 油 样 化 验 4
结 论 大 于 NAs 1 3 — 1 一 6 8 2级 为 不 合 格 。 继 续 进 行循 环 三 天 后 再 次 取 样 化 验 。 论 为 合 格 ( 表 结 见
3 : ) ’
表3
单位: m
通 过 分 段 冲 洗 循 环 7天 后 , 电 厂 化 学 室 取 样 经 进 行 化验 与提 供 标准 相 比 , 论 为不 合格 ( 表 1 : 结 见 )
使 用较 小 的刀具 加工 ; 利于 加 工 薄 壁 零 件 和 高 强 有
度 、 硬度 脆性 材 料等优 点 。 高 由于 上 述 优 点 , 合 效 率 提 高 、 量 提 高 、 序 综 质 工 简 化 , 管 机 床投 资和 刀具投 资 以及 维护 费用 增 加。 尽 但 高 速铣削 工 艺 的综合 效益 仍有 显 著提高 。 模 具 高 生 产 率 加 工 的 优 点 主 要 体 现 在 其 精 加 工
置 的 流 量 为 4 0 m h 流 速 为 2. m/ 0 /, 5 s左 右 , 系 统 而 自身 泵 的 流 量 仅 为 1 7 / 流 速 为 0. ml 4 m h。 8 s左 右 。
这 时 将 油 系 统 恢 复 至 正 式 的 系 统 , 后 将 润 滑 然 油 系 统 的 净 化 装 置 和 小 滤 油 机 及 大 功 率 加 热 器 同 时 投 入 对系统 进行 冲洗 , 环一 周 。取 样再 次 化验 ( 循 见
面 还 是 模 具 制 造 质 量 方 面 , 不 能 满 足 现 代 批 量 生 都 产 的要 求 。高 速 加 工 技 术 的 出 现 . 模 具 制 造 技 术 为 开 辟 了 一 条 崭 新 的 道 路 。 尽 可 能 用 高 速 加 工 来 代 替 电 加 工 。 加 快 模 具 开 发 速 度 、 高 模 具 制 造 质 显 的 是 提 必 然趋 势 。 1 模 具 高 速 ) - 特 征 和 优 点  ̄ r的 n
高速加工技术在模具加工中的应用

高 速机 床 的主轴性 能是 实现 高速切 削加 工 的重 要 条件 。高 速 切削机 床 主轴 的转 速 范 围为 10 0— 00 100 m mi, 要求 主轴 具有 快 速 升 速 、 指定 位 000 / n 并 在 置 陕速 准停 的性 能 ( 即具 有极高 的角 加减速 度 ) 。
量 、 确 的尺 寸 和高 的几 何精 度 。 精 预 处理 功能 。要 求 C C具 有 大 容 量 缓 冲寄 存 N
器 , 预先 阅读 和检 查 多个 程 序 段 ( 10 可 如 0 0~2 0 00
工 ) , 电极加 工 、 速样 件 制 造 等 方 面也 得 到 广 外 在 快 泛应 用 。大 量生 产 实践 表 明 , 用 高速 切 削技 术 可 应 节省模 具 后续 加 工 中约 8% 的手 工 研磨 时 间 , 约 0 节 加 工 成 本 费 用 近 3 % , 具 表 面 加 工 精 度 可 达 0 模 1 m, 刀具 切 削效率 可 提高 一倍 。
少和避免效率低的电火花加工 , 解决薄壁零件 的加工 问题 , 控高速 复合加工 还可 以减少搬 运与装夹次 数 , 数 避免重
复定位带来的a t误差等 , n 既提 高了加工 质 量 , 又提高 了加工效 率 。高速加 工技术 逐渐应 用于加 工铸铁 和硬 铝合 金, 尤其是加工大 型覆盖 件冲压模 、 锻模 、 压铸模和注射模。在数控切削 加工 中有较 强的实用价值 , 从而 大大地提高 了加工效率及加工精度 。 关键词 : 高速加工技术 ; 模具加工 ; 加工工艺
个 程序 段 ) 以便 在 被 加 工 表 面形 状 ( 率 ) 生 变 , 曲 发 化 时可 及 时 采 取 改 变 进 给 速 度 等 措 施 以 避 免 过 切
模具制造中引入高速切削技术的实例研究

· 20 ·
它部位 的加工可以在一次装夹中完成 ,不需要后续手工研 磨和抛光 ,大大缩短 了加工时间,明显提高生产效率 ;而且 消除了电火花腐蚀 加工所引起的热变形 ,产 品质量好 ,加 工精度高 ,表面质量易于保证 ;又容易实现加工过程的 自 动化。总之 ,应用高速铣削技术加 工模具可 以缩 短模具 生产周期 ,提高生产效率 ,保证模具加工精度和表面质量。
的加工阶段 ,应选用不同的刀具。粗铣加 工时 ,为提高加 工效率 ,推荐选用直径较大的刀具 ,但要避免刀具与非加 工表面发生干涉。采用球头立铣刀精加工曲面时,球头立 铣刀刀具的半径由曲面的最大主曲率决定 。但要考虑刀 具直径较大时,拐角处会产生速度直角拐弯 ,即出现速度 的突变 ,平稳性下降。如图 2所示 。
高速切削理论 由德 国物理学家 Car1.J.Salomon在上 世纪 30年代初提 出的。在常规切削速度范围内,随着切 削速度 的提高切 削温度 升高,当切削速度提高到一定值 后 ,随着切削速度提高 ,切削温度不会升高 ,反而会下降。 并通过大量的试验 ,获得著名 的曲线—— 萨洛蒙 曲线 ,如 图 1所示 。只要切削速度足够高 ,就可以越过切削温度过 高而不利切削的“死谷”。
Key words:high speed cutting;craft plan ;tool path;key technologies
1 模具制造 中引入高速切削技术的优势
得以迅猛发展 ,成为提高加工效率和加工质量的先进制造 技术之一 ,相关技术的研究已成为国内外先进制造技术领
高速加工技术在现代模具制造中的应用

() 2 快速进给一般要求 3 O~6 / i。 0m m n
( ) 据模具生产种类选择 立 、 3 根 卧式 2 - 中 心 或 龙 门式 加 nr
工 中心 。
进给速度下完成对 淬硬 钢的精加工 ,且 可达到很高 的模 具表 面质量 ( a . m)效 率 比常规方式 高 出 4~6 , R ≤04 , 倍 所加 工
() 4 具有 好的控制系统 : 高精度插补 、 轮廓前 瞻控制 、 高加 速度 、 高精度位置控 制等。
因此 , 选择高速加工模具的机床必须考虑具体的生产情况。
22 对 刀 具 的 要 求 .
的材料 硬度 可高达 6H C 2 R 。采用高速切削加工可省去 电极加
工编程 , 避免加工所导 致的表面硬化。
技术用 于快速加工 电极 。
对 于高速切削加工 , A C M软件必须生成安 全、 有效和精确
的刀具路径及理想 的曲面精度 。 因此 ,A C M软件应具有很 高的
计 算编程速度 ,全程 自动 过切处理 能力及 自动 刀柄 干涉检查 功能, 具有进 给率 优化 处理 功能 、 待加工 轨迹监 控功 能 、 刀具
径 向跳 动要 小于 00 5m .1 m,而刀 的长度 不能大 于 4倍 的刀具
直径。 同时 , 对刀具 的材 料 ( 包括硬度 、 性 、 硬性 )刀具 的 韧 红 、 形 状( 括排屑性能 、 面精 度 、 包 表 动平衡性 等 ) 以及刀具寿命都 有 很高的要求。
23 对 CA . M软 件的要求
的基础上综 合而成 的。
21 对 机 床 的 要 求 .
( ) 加 工 模 具 要 用 小 直 径 刀 具 , 床 一 般 要 达 到 1精 机
模具制造的高速加工工艺研究

1 高 速 切 削 加 工
高 速加 工切 削系统 主要 由可 满足 高速切 削 的 高速 加工 中心 、 高性 能的刀具 夹持 系统 、 高速 切 削
刀具 、 全 可 靠 的 高 速 切 削 C M 软 件 系 统 等 构 安 A
成, 因此 , 速加 工 实质 上 是 一项 大 的 系统 工 程 。 高 随着切 削刀 具 技术 的进 步 , 速 加 工 已 可 以应 用 高
第 2 卷 4
技 术 改造最 主要 的内容之 一 。高速加 工 的效率 不 仅决 定 于主 轴速 度 与刀 具 直 径 , 与所 切 削 的 材 还 料 、 具寿命 及 加 工 工 艺 等综 合 因素 有关 。注 塑 刀 模 具 、 铸模 具 、 压 冲压模 具 及锻模 等合 金模 具钢材 料 的硬 度一 般超 过 H C 0 R 5 。这类 模具 高速加 工 的 限制 因素 主要 是 刀 具 寿命 , 非铝 合 金 加工 中 的 而 主轴 速度 。对 于 小 型模 具 的细 节 结 构 的加 工 , 主
A g20 u .07 V 1 4 N . o. o4 2
文 章 编 号 :07—1 8 (0 7 0 —0 5 o 10 3 5 2 0 ) 4 04一 3
模 具 制 造 的高速 加 工 工 艺研 究
赵 钢 曹 智 张 志 勇
( 阳 航 空 工 业 学 院 , 宁 沈 阳 lo 3 ) 沈 辽 1o4
摘 要 : 高速 加 工不 但 可 以成 倍 地 提 高 生 产 效 率 , 可 进 一 步 改 善 零 件 的 加 工精 度 和 表 面 质 量 , 还
解 决 一 些 常 规 加 工 中难 以解 决 的某 些 特 殊 材 料 的高 效 加 工 问 题 , 因此 , 速 加 工 技 术 在 世 界 上 引 高 起 了高 度 重 视 。主 要 从 加 工 工 艺 方 面 讲 述 了 高 速 铣 削 的技 术 特 点 以 及 在 模 具 加 工 行 业 的应 用 。 最 后 展 望 了高 速 加 工 的发 展 应 用 前 景 。
高速切削技术在模具制造中的应用与研究

高速切削加工技术 是先进的制造技术 ,有广阔的应用前景。用 高 速切 削加工代替E M ( 大部分 代替 ) D 或 是加快 模具开发 速度 ,实现 工艺换代的重大举措。将高速切削加工技术应用于模具制造业 ,不但 可 以大幅度提高机械加工的效 率、质量 ,降低成本 ,而且可以带动 一 系列高新技术产 业的发展 。
参考文献 【】周 艳芳 . 1 浅谈 高速切 削技 术 的应 用[. ) 科技 信息 ,20 ( ] 092 ) []汤 中奇 ,林宋,等. 2 难加工材料在高速切削时切屑变形试验研究田
现 代制造 工程 .20 ( 092 )
作者简介 苑妮 ( 92 18 -).女。主要从事模具的制造与开发。
民主是个好 东西 , 干部 、党员、班级成员的评议小组实行民主 班 评议的优良传统 不能丢 ,但要 把握好 “ 度” ,不能滥用民主。民主使
评议过程沐 浴在 “ 阳光 ”下 ,因为 “ 阳光是最好的防腐剂” 。
参考文献 『] 教 育部 ,财政 部 关于认 真做 好 高等 学校 家庭 经 济 困难 学 生认 定 1 1
面硬化 。另外 ,高速切 削加工 可 图I 基于高 速切削的 模具 制造系 统 使用小直径的刀具 ,对模具更小的圆角半径及模具细节加工 ,节省部
基于模具的高速铣削加工技术研究

程 为 : 加 工一 半 精 加 工一 热 处 理一 电火 花 加 工一 粗 精加工一 手工修 磨 。而 采用 高 速切 削 加 工模 具 的过
程为 : 粗加工一 热处理一 半精加 工一精加 工 。传 统 加 工 中采用 电火 花 ( D 加 工 , 方 法 加 工后 的 模 具 E M) 此
2 1 刀具 的 选择 .
2 高速切 削加工 工艺的研究
其 高效 、 质 的特 点 使其 在 当今 模 具 制 造 业 中广 泛 高
应用 。
1 高速铣 削在模具加工中 的应 用
高 速切 削加 工 模 具 与 传 统加 工相 比 , 有 减 少 具
采用 高速铣 削模具 钢 时 , 产生 的切 削热 和对 刀具 的磨损很大 , 尤其加工淬硬模 具钢 , 要求刀具 要具有很
在适 当高 的 切 削 速 度 ( 为 常 规 速 度 的 5 1 约 — 0倍 )
具, 硬度可 达 6 H C左 右 , 2R 可得 到 很 高 的表 面 质 量 , 表 面粗糙度低 于 R 0 6 I 实 现 “ a . m, x 以铣 代放 电” “ , 以
铣代磨 ” 直接得 到高精度 、 , 高质量 的模 具 。
2 1 S iT c. nn. 0 c eh E gg 1 .
矿 冶 技 术
基 于 模 具 的 高 速 铣 削 加 工 技 术 研 究
高晶晶 赵 杰
( 宁 石 油 化 工 大 学 , 顺 13 0 ) 辽 抚 10 1
摘
要 阐 述 了高 速 铣 削在 模 具 加 工 中 的应 用 , 讨 论 了其 在 加 工 中 所 涉及 的主 要 加 工 工 艺 , 括 刀 具 、 削 参 数 的 优 化 选 并 包 切
模具高速切削加工工艺的关键技术

根据相 关资料 的统计 ,在现代化 的工业 生产中,零件粗加工 的 7 5 %,精加 工的 5 0 %, 塑件的 9 0 %是 由模具加 工的,做为一种 高附 加 值和 高技术 密集 型产业 ,现代模具 工业 已 成为 当今 工业发展 的基础 。而模具 工业发展 的关键主 要依靠设 计、制造 中先进技 术的应 用 ( 如 并 行 工 程 CE 、 逆 向工 程 R E、快 速 成 形R P、虚拟制造技术 VM、网络化设计与制 造 、高速切削技术 HS C等 ) ,其 中模具 的高速 切削技术 已成为 当前模具 制造领域 的热点和 发展方向 。
、
高速 切削加 工在模 具制造 中的
应 。
1 . 高速 切 削 ( H i g h S p e e d C u t t i n g 简称
HS C)
高速切削 的概念实 际上早在 2 O 世纪 3 0 年代就 由德国切削物理专家 C a r l S a l o mo n提 出的 。这 一理 论的发现为人 们提供 了一种在 低温低 能耗条件下 实现高 效率切削金 属的方 法 。那 么何谓 高速 切削昵 ?从 目前来 看 ,高 速切削 还没有一个 明确 的定义 ,它 只是一个 相对概 念,一般 来说 ,把 切削速度 比常规切 削速度 高 5 一l O倍 以上的切削称为 高速切 削。 例如 :车 削为 7 0 0 ~7 0 0 0 / mi n ,铣削 加工 为
模具加工方法高速切削

模具加工方法高速切削1. 引言模具加工是制造行业中不可或缺的一部分,它在制造各种产品的过程中起着至关重要的作用。
随着科技和工艺的不断发展,高速切削已经成为模具加工中的一种重要方法。
本文将介绍模具加工中的高速切削方法,包括其原理、工具、技术要点和应用。
2. 高速切削的原理高速切削是指在高速旋转刀具的作用下,通过切削运动将材料去除的过程。
其原理主要包括以下几个方面:•切削力和切削温度增大:高速切削的切削速度较快,相应地,切削力也会增大。
同时,高速切削还会导致切削温度的增大,这是由于切削过程中的摩擦和热变形引起的。
•切削振动减小:高速切削时,切削力的增大并不会引起切削振动的增加,反而会减小。
这是因为高速切削时,刀具和工件之间的接触面积减小,摩擦力也随之减小,从而减小了切削振动。
•切削表面质量提高:高速切削由于切削速度快,可以减小切屑对刀具磨损的影响,从而提高切削表面的质量。
3. 高速切削的工具在高速切削中,选择合适的切削工具是非常重要的。
常见的高速切削工具有以下几种:3.1 钨钢刀具钨钢刀具是高速切削中最常用的切削工具之一。
它具有硬度高、刚性好、磨损小的特点,适用于加工硬度较高的材料。
3.2 多齿刀具多齿刀具是指具有多个切削齿的刀具,它可以提高切削效率和切削精度。
在高速切削中,多齿刀具由于其大体积和较高的切削速度,可以减小切削振动,提高加工效率。
3.3 超硬刀具超硬刀具是指采用超硬材料制成的刀具,常见的超硬材料有氮化硅和氮化硼等。
超硬刀具具有硬度极高、耐磨性好的特点,适用于加工硬度极高的材料。
4. 高速切削的技术要点在进行高速切削时,要注意以下几个技术要点:4.1 切削速度的选择选择合适的切削速度是高速切削的关键。
切削速度过低会导致切削效率低下,切削速度过高则会增加切削力和切削温度,甚至引起刀具损坏。
因此,要根据具体材料的硬度、刀具的材质和刀具结构等因素来选择合适的切削速度。
4.2 工艺参数的优化在高速切削过程中,还需要对工艺参数进行优化。
自动化模具制造的新技术

自动化模具制造的新技术在现代制造业中,模具制造是一个至关重要的环节。
随着科技的不断进步,自动化技术在模具制造领域的应用日益广泛,为模具制造带来了一系列新的技术和方法。
这些新技术不仅提高了模具制造的效率和精度,还降低了成本,提升了产品质量,为制造业的发展注入了强大的动力。
一、高速加工技术高速加工技术是自动化模具制造中的一项关键技术。
它采用高转速、高进给速度和小切削量的加工方式,能够大大缩短模具的加工时间,提高加工效率。
与传统加工方式相比,高速加工可以有效地减少切削力和切削热,从而降低模具的热变形和残余应力,提高模具的加工精度和表面质量。
在高速加工中,刀具的选择和刀具路径的规划至关重要。
为了适应高速加工的要求,刀具需要具备良好的耐磨性、耐高温性和高强度。
同时,通过合理规划刀具路径,可以避免刀具的频繁换向和停顿,保证加工的连续性和稳定性。
此外,高速加工对机床的性能也提出了更高的要求。
机床需要具备高刚性、高精度的运动控制系统和良好的冷却系统,以确保在高速加工过程中的稳定性和可靠性。
二、电火花加工技术的创新电火花加工技术在模具制造中一直扮演着重要的角色。
近年来,电火花加工技术不断创新和发展,出现了一些新的应用和改进。
例如,微细电火花加工技术可以用于加工微小模具零件,其加工精度可以达到微米级甚至纳米级。
这种技术在微型模具和精密模具制造中具有广阔的应用前景。
另外,智能电火花加工技术通过实时监测加工过程中的放电状态和参数,实现了对加工过程的自适应控制。
这不仅提高了加工效率和精度,还减少了人工干预,降低了对操作人员经验的依赖。
三、激光加工技术的应用激光加工技术作为一种非接触式加工方法,在自动化模具制造中也得到了广泛的应用。
激光切割技术可以快速、精确地切割各种模具材料,尤其是对于复杂形状和薄板材料的切割具有明显的优势。
与传统的切割方法相比,激光切割具有切口质量好、热影响区小、加工柔性高等优点。
激光焊接技术在模具修复和模具拼接方面也发挥了重要作用。
浅析模具高速加工工艺及编程技术

12 半 精加 工 .
1 模具高速 加工工艺
11 粗 加 工 .
模具半精加工 的主要 目地是就是使工件获得好 的轮廓形状 , 于工具钢模具 , 对 均匀的表面精加工余 量尤其的重要 。精加工时刀具切削层 面积 的变化及 刀具载荷的变化都与加工余量相关 ,最终将影响切 削过程 中的稳定性及工件表面质量。因此对于半精 加工策略的优化 ,能够保 证加工后工件表面产生均 匀的剩余加工余量。 现有 的 C DC M软件一般都具 A /A 有对剩余加工余量进行分析的功能 ,并能及时根据 剩余加工余量的具体情况采取合理的加工策略 。
一
2 模具高速 加工 中的 N C编 程策略
图 1 粗加工时工件 轮廓 形状 对刀 具载荷 产生的 影响
收稿 日期 :0 2 0 — 5 2 1 - 1 1
高速加工的成功实现不仅取决 于高速 主轴 、 N CC
作者简介: 谭文平(92 , 工程师 , 17一)男, 主要从事汽车覆盖件、 电脑机壳、 消费性电子类产品及模具相关技术方面的研究与管理。
2 7 3
E up n Ma u a tig T c n lg . 2 1 q i me t n f crn e h oo y No4, 0 2
系统 、 专用刀具 , 以及特殊的加工工艺和加工控制方 刀具轨迹编辑优化及裁剪修复 、 刀具轨迹验证等 , 能
法等旧 -, 素3 更有其他诸多 因素的影响。因此对工艺 够保证高速加工的顺利实现 , 7 1 获得 良好的工件质量 。
过程进行优化时 , 为消除刀具的非正常磨损 , 对金属 模具高速加工优化 N C编程策略有 以下几点 : 3 结 论
21 合 理选 择切 削 用量 .
精加工时 , 要想获得较好 的表面加工质量 , 要求
模具加工中的高速切削技术

摘 要: 高速切 削是 一项 复杂 的 系统 工程 。 高速切 削不 只是切 削速 度 的提 高 , 的发展 涉及 到 机床 、 它 刀具 、 艺和 材料 等诸 多领域 的 工 技 术 配合 和技 术创新 。 关键 词 : 模具 加工 ; 高速切 削 ; 用 应
1模 具加工 的特 点
2 . 2高速 进 给系统
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丽UNI Z I … d U U 'l I .
工 业 技 术
模具 ] c m- 中的高速切 削技术
郑 华 新 张 清 胜
(、 1 海马郑州汽车有限公司 , 河南 郑州 4 0 1 2 河南安飞 电子玻璃有限公 司 506 、 河南 郑州 40 1 ) 5 0 6
—
高速 切 削要 求 刀 具材 料具 有 如 下 性 能 : 由曲面组成。 所用的材料硬度高, 一般模具都 高硬 度 、 强 度 和耐 磨性 : 高 高韧 度 、 良好 的耐 是由淬火工具钢或硬质合金制成 ,运用传统 热冲击性 ; 高热硬性、 良好的化学稳定性。日 的加 工方法 加工较 为 困难 。 目前 在模 具加 工 前, 高速切削加工常用的刀具材料有 : 涂层刀 制造 过程 中 ,主要 以普通 机 加工 和 电火花 加 具 、 瓷刀 具 、 方 氮 化硼 (B ) 陶 立 C N材料 和聚 品 工为 主 。 要缩 短制造 周期 并降低 成本 , 广 金刚 石(C ) 等 。 必须 P D材料 泛采 用先进 切削加 工技 术加 工模 具 。而作 为 3 高速 切 削刀具 系统 . 2 先进 制造技 术 的高速切 削技 术 的 出现 ,正 是 刀具几 何 参数对加 工 质量 和刀具 耐用 度 满 足了模具 加工 这些要 求和特 点 。 有很 大影 响 ,一般 高速切 削刀 具 的前角 比普 2高速 切削机 床技术 通 切 削刀具 约 小 1。后 角 约大 5一。 刀具 O, o8。 性能 良好 的高速切 削机 床是 实现 高速 切 在 高速旋 转时 , 会承受 很大 的离 心力 , 大小 其 削 的前提 和关键 ,而具 有 高精度 的 高速 主轴 远 远超过 切削 力 , 为刀具 的 主要 载荷 , 以 成 足 和 控制精 度高 的高速 进给 系统 ,则 是高 速切 导致 刀体 破碎 , 造成重 大事 故 。
基于高速加工在现代模具制造中的研究和应用

a pplca i i ton gh-s e di uti of hi 。pe d e c tng he be it hi ve a t nef s ac e d nd oblm s a e i n o i pr pr e r g ve t m ove t fi i nc he e c e y of g 。 pe hi h_s ed c tng ol oce s r uti m d pr s equie e s r m nt . Ke yw or :D i ds e;hi — pee a gh—s d m chi ng;T ool ni
1引 言
年 ◆ l 来 ,模 具 的 加 工 技 术 越 来 越 受 到 人 们 的 广 泛 关 注 ,模具 的高 速切 削逐渐 代 替 电火花 精 加 工 。高
速 切 削生 产 已逐 渐成 为模 具 制造 的大 趋 势 ,可大
2 1 切 削 参 数 的 选 择 .
在 高 速 切 削 加 工 中 ,必 须 对 切 削 参 数 进 行 选 择 ,其 中 包
及 刀 具 几 何 参 数 的 选 择 等
作 者 简 介 :王 新 浩 ,男 , 生 于 1 7 年 ,北 京 工 业 大 学 硕 士 94 研 究 生 , 长 期 从 事 塑 料 模 具 设 计 、 CAD/CAM 软 件 的 应 用 与 研 究 以及 机 械设 备 的 管理 与 维 护 。
专题 ・ 高速加工 置
ww w .n d c n r oul- n et
基 于 高 速 加 工 在 现 代 模 具 制 造 中 的 研 究 和 应 用
I额浩 ( 疆 天 业 集 团 公 司 技 术 中 心 , 新 疆 石 河 子 , 3 0 0 新 820)
基于PowerMILL的模具高速加工技术研究

速 加 I要 求 ,具 有 较 好 的 应 用 价 值 。 :
关 键 词 :机 械 业 ; .模 具 高 速 加 理 论 研 究 ;P w r I L I; o e M L 中 图 分 类 号 :T 6 G7 文 献 标 识 码 :A 文章 编号 :1 O — 1 8 ( 0 6 0 - 0 8 - 0 03 8 X2 0 )4 08 3
R本 M K N A I O公 司 的 F C T软 件 ( F 加 司 的 C M 软 件 中 ); 以 色 列 的 G A CMTO IA R N软件 ;美 国 P C公 司的 P o E G N E T r / N I E R软 件 ;国 内北 航 海 尔 华 正 软 件 有 限 公 司的 C X - E软 AA M 件 等 。 南 于 英 国 D L A 公 司是 世 界领 先 的专 业 化 E CM C D C M 集 成 系统 开 发 商 。是 当今 全世 界 唯一 拥 有 A/A 大型 数 控 加 1 车 间 的 C D C M软 件 公 司 ,因此 采 A /A ’ 用该 公 司的 P w r I 【模 具 高 速 加 T技 术 ,来优 化 o e M J L 刀具 轨 迹 。
除 率 的 突然 变 化 .切 削 速 度 和 加 l 度 必 须 在 机 床 T进
能 力 范 同 内 . 量 减 少 空 程 移 动 , 切 削 时 间 也 廊 减 尽
少 到 最 短 其 中 ,避 免 切 削 方向 的 突 然 变 化 是 最 关
键 的 要 求 之 一 ,也 是 获 得 高 质 量 和 高 精 度 零 件 表 面
所 必 需 的
( ) 尽 量 使 用 偏 置 加 T策 略 ,而 不 是 使 用 传统 1 的 平 行 加 T策 略 在 可 能 的 情 况 下 ,都 廊 从 工 件 的
浅谈模具高速切削加工

、
和 常规 切 削相 比, 速 切 削加 工 时切 高 削 力 至 少可 降低 3 % ,这 对 于加 工 刚性 O 较 差 的零 件 来 说可 减 少加 工 变形 , 使一 些
度, 进给 量 和 切削线速度 的一致 眭。 当遇到 某 处切 削深 度可 能增加 时 ,应 降低 进给 速 度 ,因为 负载的变化 会引起 刀具的偏 斜, 从 而 降低加 工精度 ,表面质 量 和缩 短 刀具 寿 命, 故在很 多情 况下 , 必要对 工件 轮 廓 的 有 某些 复杂部分进行 预处理 , 以使高速 运行 的 精 ̄ I4 直径刀 具 不会 因为前 道 工序 使用 n , 的较大 直径 刀具 留下 的加 工残 余而 导致 切
试 切法可以为任意半径的圆弧段设 定一个最高允许进给速度。 根据圆弧半径 的大小,我们可以动态调节进给速度 , 首 先为不同半径圆弧段设定一个最大允许进 给速度 , 统发现 某段 圆弧 的最大允许 进 当系 给速度小于其程编速度时, 它将 自动把进给 速度降低到该段圆弧的最大允许进给速度, 随着刀具路径变得平直 , 系统又将进给速度 提高到机床本身的最大允许进给速度, 为了 建立不同半径圆弧段的最大允许进给速度, 首先 要建 立具有 代表 性半 径值 的 圆弧段 的 最大允 许进给速度 , 然后通过 数学处理 就可 以在 整个加 工 范 围内为不 同半 径 的圆弧 段 确定一个相应的最大允许进给速度 。( 这些 相应 的圆弧参 数在 刀具厂商提供 的资料 中可 以方便的查到, G 中也有相应有 功 U 能) 通过动态调节进给速度 , 。 来保证模具 加 工 实现 高 速度 、 高精 度 。 目前 , 高速切削技术 已在发达国家 的 模 具制 造 业 中普 遍 应用 , 而在 我 国 的应 用 仍属 起 步 阶 段 , 将 是 今 后加 工 技术 必 然 仍 的发 展 方 向 , 我们 在 今 后 的教 学 中更 要 密 切关 注 该领 域 的技 术进 展 ,不断 研 究 , 不 断学 习 , 以便 更 好地 应 用 高速 加 工技 术 , 从而 不断提 高玻壳模具的加工速 度和加 工精 度 ,更 好 为 社会 培 养 高技 能 人才 , 也 更 好 地 为 生产 服 务 。 ◆
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模 具 高 速 加 工 技 术 研 究
摘 要 :介 绍了高速铣 削在模 具加工 中的应用 以及 影响 ,并 简要 的介绍了高速铣 削机床 的结构 、控制 系统和刀具 。对高
速 加 工 的 工 艺 进 行 了研 究 。 关键词 :高速铣 削 ;模具加工
的硬盘 ;极 短的直线 电机采 样时 问。
b 速度和加速度 的前馈控制 (e d o w r . F e f r a d
模态分析 和有 限元 结构计算等 ,优 化 了结构 ,使机床 支撑 部件 更加稳定可靠 。
2 2 机 床 主 轴 .
C t 1 n o ); 数 字 驱 动 系 统 的 爬 行 控 制 ( r 0 r J k e
高 速 机 床 的 主 轴 性 能 是 实 现 高 速 切 削 加 工 的 重 要 条 件 。 高 速 切 削 机 床 主 轴 的 转 速 范 围 为
10 0 10 0m m n 0 0  ̄ O 0 0 / i ,主 轴功 率大 于 1 k 。通 过主 5W
可 多达 5 0 0 个程序 段 ,S m n 系 统可达 1 0  ̄2 0 个 ie s 00 0 0 程序 段) 以便 在被 加工表 面形 状 ( , 曲率) 发生 变化 时 可及 时采取改变进给速 度等措施 以避 免过切等 。 e 误 差补偿 功能 ,包括 因直线 电机 、主轴等发 热 . 导致 的热误差补偿 、象 限误差 补偿 、测 量系统误差 补
切削 区,也可能 由于切 削 区的高温 而立 即蒸 发,冷却 效果很小 甚至没有 ;同时切削液会 使刀具刃 部的温度
研 究表 明,对于 小直径刀 具 ,提 高转速和每 齿进
给量有利 于降低刀 具磨损 。 目前 常用的进给速度 范 围 为2  ̄3 m m n 0 0 / i ,如采 用大 导程滚珠 丝杠传 动 ,进 给 速度 可达6 m m n 0 / i ;采 用直 线 电机 则可使 进给速 度达
对三维 复杂 曲面 廓形 的高速 加工要 求驱动 系统具 有 良好 的加速度特性,要求提 供高速进给 的驱动器 ( 快 进速度约4m m n D 0 / i ,3 轮廓加工速度 为lm m n ,能够 O / i) 提供0 4 / 。 O/ . m s到lm s的加速度 。 机床制 造商大 多采用全 闭环位 置伺服控制 的小 导 程 、大尺寸 、高质量 的滚珠丝杠或大导程多头丝杠。随 着 电机技术 的发展 ,先进 的直线电动机 已经 问世,并成
2 高速铣削加工机床
高速切 削技术 是切削加 工技术 的主要发展 方 向之
一
大 幅度 降低 ,低阶切 削振动几 乎消 失。随着切 削速度
的提 高 ,单位 时 问毛 坯材料 的去除率增 加 了,切削 时 间减 少 了,加 工效率提 高 了,从而缩短 了产 品的制造
周期 ,提高 了产 品的市 场竞争 力 。同时,高速加 工 的
,
它随着 C C 术 、微 电子 技术 、新材料 和新 结构 N技
等基础技 术的发展而 迈上更高 的台阶 。由于模 具加工
小量 快进使切 削力减 少 了,切 屑 的高速 排 出减 少 了工
的特殊性 以及高速 加工技术 的 自身特点 ,对模 具高速
加工 的相 关技术 及 工艺系 统 ( 工机 床 、数 控系 统 、 加 刀具等) 出 了比传统模 具加工更 高的要求 。 提
c n r 1 o to)
C 先 进 的插补 方法 ( 于N R S . 基 U B 的样条插 补) ,以 获得 良好 的表 面质量 、精确 的尺寸和 高的几何精度 。
d 预处理 (o k a e d 功 能。要求具有 大容量缓 . Lo— ha ) 冲寄存 器 ,可预先 阅读 和检查 多个 程序段 (H ห้องสมุดไป่ตู้ 机床  ̄ DG
施 。一 些机床公 司的研 发部 门在 设计过程 中,还采用
量 和效率 的关键因素 ,模 具高速切 削加工对数控 系统
的基本要求 为:
a 高 速 的 数 字 控 制 回 路 ( i i a c n r l . D t 1 o t o g
lo ) o p ,包 括 :3 位 或6 位 并行 处理 器及 1 5 b 2 4 . G 以上
提高 1 。 倍
深入 ,尤其 在加工机床 、数控 系统 、刀 具系统 、C D A/
CM A 软件 等相 关技 术不 断发 展 的推 动 下 ,高速 加 工技
术 已越来越 多地应用于 模具型腔 的加工 与制 造 中。
数控 高速 切削加 工作为模 具制造 中最 为重 要的一 项先进 制造 技术 ,是集 高效 、优质 、低 耗于一 身的先 进制造 技术 。相对 于传 统 的切 削加工 ,其切削速 度 、 进给速 度有 了很大 的提 高 ,而 且切削机 理也不 相 同。 高 速 切 削使 切 削加 工 发 生 了本 质 性 的 飞跃 ,其单 位 功 率 的金 属切 除 率提 高 了3 % 4 % 0  ̄ 0 ,切 削 力 降低 了 3% 0 ,刀 具的切削寿命 提高 了7 % 0 ,留于工件 的切削热
件 的切削力和 热应 力变 形 ,提 高 了刚性 差和薄 壁零件
切 削加工 的可能性 。 由于切 削力的 降低 ,转速 的提高 使切 削系统 的工作频率 远离机床 的低阶 固有频 率,而 工件 的表面粗 糙度对低 阶频率 最为敏感 ,由此 降低 了
2 1高 稳 定 性 的 机 床 支 撑 部 件 .
1前言
现 代模 具生产 中 ,随着对 塑件 的美观 度及功 能要求 得越来 越高 ,塑件 内部 结构设 计得越 来 越复杂 ,模 具的外 形设计 也 日趋 复杂 , 自
的加 工过程 中,采用高速切 削可 以取代 电加工和磨 削
抛 光 的工 序 ,从 而 避 免 了 电极 的制造 和 费 时 的 电加
高速 切 削 机 床 的床 身等 支 撑 部件 应 具 有 很好 的
21 ̄ 第 3 ( 02z 期 总第 19 ) W o ̄ c t 2 期 W Wr u 一n e 其县工翟 n n 6 5
表 面 粗糙 度 。在模 具 的高淬 硬钢 件 (R 4  ̄H C 5 H C5 R6)
圈 专题
ww wm
f 传统 的数 据接 口, ̄ R 2 2 . H S 3 串行 口的传 输速 度 为1 . k ,而许 多先进 的加工 中心均 已采用 以太局 域 9 2b
网 (t e n t 进 行数据传输 ,速 度可达2 0 b E hr e) 0k。
2 5 冷 却润 滑 . 高速 加工采 用带涂 层的硬质合 金刀 具 ,在 高速 、 高温 的情 况 下 不用 切 削 液 ,切 削效 率 更高 。这 是 因 为 :铣削主轴 高速旋转 ,切削液若 要达到切 削区 ,首 先要 克服 极 大 的离 心 力 ; 即使它 克 服 了离 心 力进 入
由 曲面所 占比例不 断增加 ,相 应 的模 具结构也 设计得 越 来 越 复杂 。这 些都 对 模 具加 工 技 术提 出 了更 高要 求 ,不仅应保 证 高的制造精度 和表面质 量 ,而 且要追
求加 工表 面的美观 。随着对 高速加工技 术研 究的不断
改变 了传统模具加 工采用 的 “ 退火一铣 削加 工一热处 理一磨 削 ”或 “电火花加工 一手工打磨 、抛 光 ”等复 杂冗长 的工艺流 程 ,甚至可用 高速切削加 工替代原来 的全部 工序 。高速 加工技术 除可应用于 淬硬模 具型腔 的直 接加 工 ( 其 是半精加 工和精 加工 ) ,在E M 尤 外 D 电 极加工 、快速样 件制造等方 面也得到 了广泛应 用 。大 量生产 实践表 明,应用高速切 削技术可节 省模 具后续 加工 中约 8 % 0 的手 工研 磨时 间 ,节约 加工 成本 费用近 3% 0 ,模 具表 面加 工精度 可达 1 ,刀 具切削 效率可 m u
M o d hi h s e oc s i e hno og fr s a c l g pe d pr e sng t c l y o e e r h
Absr c : The a t a t I r ta t bsr c ntoduc d he hi pe d m il e t gh s e l ng n t o d pr e sn a i i he m l oc si g pplc ton a ela iai sw l s t n ue e nd bre r he i f nc ,a i fi oduc i n g s e m ilng e i d sr t e on r ls s e nd c ti oo . l nt to hi h pe d li ng Re be tuc ur ,c t o y t m a u tng t 1 H a a re n he sm pl nay i o t gh s e o e sng c at s c r i d o t i e a l sst hehi pe d pr c si r f . Ke w or s h gh s e i i y d : i pe d m l ng;m ol o e sng l d pr c si
偿等 功能 。此外 ,模具高速切 削加工对 数据传输速 度
的要 求也很高 。
结构形式 。润滑多采用 油气润滑 、喷射 润滑等技 术 。 主轴冷却 一般采 用主轴 内部水冷 或气冷 。 2 3 机 床 驱 动 系 统 . 为满足模 具高速加 工 的需要 ,高速 加工机床 的驱
动系统应 具有下列特性 : () 1 高的进给速度 。
征 — ‘ 一
-
工 ,大 幅度减少 了钳工 的打磨与抛光量 。对于一些市 场上越 来越需要 的薄壁模 具工件 ,高速 铣削也可顺利 完成 ,而 且在 高速铣  ̄ C C I . J JT mN ) _ 中心 上 ,模具 一次装 J 夹可完成 多工步加工 。