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    2. 五軸加工在模具零件加工中的優勢及使用

      欄目:公司新聞 發布時間:2022-06-05

      1 概 述
      五軸加工設備依據結構可分為3種類型,別離是HEAD-HEAD(雙擺頭結構)、TABLE-HEAD(單擺頭單轉臺結構)、TABLE-TABLE(雙轉臺結構)。5個自由度如圖1所示,別離是X、Y、Z三個軸、一個旋轉軸和一個搖擺軸。旋轉軸可以360°旋轉,搖擺軸則只能在必定的視點內進行搖擺。
      在實踐使用中,有五軸定位加工和五軸聯動加工2種形式。在五軸聯動加工過程中,引進旋轉刀具中心(rotational tool center point,RTCP)編程功用。該功用實現了旋轉軸與刀具全體中心點的互補功用,也被稱為刀尖跟從功用。2 五軸加工技能在模具零件加工中的特色及優勢
      2.1 改善刀具切削狀況
      當切削刀具向加工面頂端或零件邊際移動時,刀具的切削狀況會逐步變差。為了讓刀具保持※佳的切削狀況,需求用到旋轉工作臺或刀軸,假如需求完整地加工不規則平面零件,則需將工作臺或刀軸以不同方向屢次旋轉。五軸加工中心偏轉刀具可以避免球頭刀具中心點切削速度為0的狀況,在加工斜平面時,五軸加工可使用擺軸實現平底端銑刀的端面與加工表面始終保持垂直狀況的加工戰略,在延長刀具運用壽命和進步加工功率的一起,可獲得更佳的零件加工表面質量。
      2.2 進步加工功率
      針對深型腔部位的加工,五軸加工中心可以經過刀軸空間姿態角操控實現短刀具切削,有用進步刀具加工剛性及延長刀具運用壽命,削減刀具數量,盡可能避免運用專用刀具,進步常用刀具的通用性,※終抵達下降出產成本的目的。
      2.3 縮短加工周期
      在加工零件時,一般使用五軸設備完結精加工工序。運用五軸設備可削減裝夾次數,有用進步零件裝夾功率,削減定位差錯,進步加工精度,節省了設備周轉損耗的時間,進步了出產功率。
      3 典型事例剖析
      3.1 五軸加工及仿真操控實例使用
      選取除模塊底部外的5個加工面,針對三軸機床無法滿意加工要求的部分區域,選用五軸加工技能進行加工,并剖析五軸加工的優勢。以汽車前輪罩壓鑄模加工中典型刀路程序為例進行闡明。輪罩壓鑄模為1模2腔結構,別離成型左右件。型腔模塊為進口H13等級材質,熱處理工藝為淬火加3次高溫回火,硬度約45 HRC。模塊尺寸900 mm×508 mm×546 mm,型面特征凹凸崎嶇,加工難度較大,模塊加工工序。
      (1)經過粗加工、熱處理后的模塊,仍保留2 mm的加工余量,先安排半精加工。此工序選用三軸加工中心,選用大徑圓角端銑刀對模塊型面進行切削,以去除余量。(2)型面完結大徑刀具的半精加工后,在五軸加工中心進行半精加工,部分區域為避免刀柄干涉選用五軸加工,保留余量0.05~0.15 mm,保證精加工刀路在切削過程中余量的均勻性。部分五軸半精加工工藝。
      在精加工結束后由于所選精加工刀具并不能將一切區域尺寸加工到位,尤其是一些圓角夾縫區域,這時需選用尺寸較小的刀具進行區域加工,即清根加工。小徑類刀具剛性差,在加工過程中簡單呈現斷刀、彈刀的現象,使用CAM軟件的五軸加工盡量削減刀具的夾持長度可下降加工風險保證零件加工質量。(4)零件外形加工選用機床B軸搖擺180°,C軸旋轉至0、90°、180°及360°四個視點,用大徑圓角端銑刀D63R6進行平面精銑。此加工戰略將加工功率及零件表面質量到達※優化。
      3.2 CAM軟件五軸機床仿真模擬功用
      如圖6所示,對程序刀路在機床加工中的安全性進行仿真模擬查驗及后期優化,結合五軸機床完結加工,加工的零件精度優秀。
      4 五軸加工使用對電加工工作量的影響
      如圖8所示,深色部位是需求電加工的區域,五軸與三軸加工后電加工工作量對比如下。
      1)五軸加工后的電加工實踐工作量為20個電極。經過軟件模擬,三軸加工(包含三軸臥式加工)后的電加工工作量為30個電極。(2)五軸可加工區域比三軸加工更多,即五軸加工后的殘余量比三軸加工的少。電加工部位的殘余量直接影響電加工功率,殘余量越少,電加工功率越高。五軸加工技能使用在削減電加工工作量、進步電加工功率方面優于三軸加工。電加工通常作為模塊制造過程中的末道加工工序,削減電加工、進步電加工功率意味著零件質量的進步和出產周期的縮短,對機械加工具有重大意義。
      5 五軸與三軸典型加工戰略數據對比剖析
      合理使用五軸定位、五軸聯動加工技能,經過刀軸搖擺優化加工刀路使模塊表面質量較三軸設備加工的表面質量大幅進步,加工時長也大幅縮短,并經過粗糙度儀測得精確數據。選用五軸與三軸慣例加工相同區域的數據對比。

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