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從加工的效果和經濟效益看 高速銑削加工具有哪些優點

(1)加工質量好  與傳統的切削加工相比,用高速加工容易生產和剪斷切屑。當切屑厚度減小時,切屑溫度上升,結果切屑更為小,而當應力和切屑都減小時,刀具負載變小,工件變形也小,產生的摩擦熱降低,同時大量的切削熱量被高速離去的切屑帶走,所以模具和刀具的熱變形很小,模具表面沒有變質及微裂紋,從而大大改善工件的加工質量,并且有效地提高其加工精度。一般來說,高速加工精度為10trm甚至更高,表面粗糙度R。<2um,有效地減少了電火花加工和拋光工作量。
(2)刀具的使用壽命長  在高性能計算機數控系統的控制下,高速加工工藝能保證刀具在不同速度下工作的負載恒定,再加上刀具每刃的切削量極小,有利于延長刀具使用壽命。
(3)加工總成本低  模具制造工時中鉗工作業時間占25%-38%。鉗工精整是產生幾何誤差的一個根源,因為手工打磨并不像機床上編程的刀具軌跡那樣得到控制,鉗工誤差在模具試用階段會導致失效而需要更多的返修費用,因此,不論從產量還是質量上來說,人們都關心如何免除或盡量減少鉗工作業,盡管鉗工作業的單位費用比CNC銑床的單位加工費用要低,但總費用往往要高得多。球頭端銑刀是用于高速精銑的基本刀具,它能加工出較小的表面粗糙度值,或是較小的加工殘差。表面粗糙度值愈小,最終的拋光循環時間愈短。高進給率只有在驅動球頭銑刀以較小的跨距快速切削時才有好處,從一些實例表明,高速銑削能將精銑的時間減少4/5。高速有利于提高生產率,更主要的是能盡量減少或免除鉗工作業。
(4)直接加工淬硬模具  高速加工可以在高速度、大進給的方式下完成淬硬鋼的精加工,且可達到很高的模具表面質量(Ra≤O.4”m),且效率比常規方式高出4-6倍,所加工的材料硬度高達62HRC,而傳統銑削加工只能在淬火之前進行,因淬火造成的變形必須經手工修整或采用電火花加工最終成形,現在則可以通過高速加工來完成,省去了電極材料、電極加工編程及加工,避免了加工過程所導致的表面硬化。另外,由于高速加工切削量少,從而降低了工件的表面粗糙度,加上較高的加工精度,所以不僅僅是省去了過去機加工和電火花加工幾道工序,還省去了電火花加工后的磨削和拋光的工序。加工工序的簡化對縮短生產周期的貢獻甚至可超過高速加工速度提高而產生的價值。鍛壓和沖壓模具由于很少有內部尖角,特別適合采用高速切削。
(5)快速加工高質量的模型和樣件  高速切削技術可以使設計者和造型者盡快看到產品的真實模型。用高速切削技術加工易加工材料(如塑料和鋁合金)時,可以采用與常規切削幾乎相同的切削寬度和深度,加工效率可提高10倍以上。例如,用常規切削7h才能完成的三維合成材料模型,高速切削只需30min。當用高速切削技術加工光學部件時,表面可達到鏡面要求,不需要進一步拋光。
對于耐熱、耐磨要求較低的模型(如吹塑模、蒸發皿等)以及批量生產之前的樣件常常采用易加工材料,但精度要求往往較高。像手工拋光這樣成本高的再加工應該盡量避免。高速切削技術也被應用在加工光學部件上,加工時間由25h縮短為5h,表面質量也有所提高,不需要進一步拋光,表面便可到達鏡面要求。
(6)工作效率高  模具制造中,采用高速銑削對模具進行高遊精加工,可改進模具的表面粗糙度和幾何精度,除最后的油石打磨工序外,可免除所有的手工精整。雖然切削深度和厚度小,但由于主軸轉速高,進給速度快,金屬切除量反而增加了,加工效率也提高了。如在扳手的鍛壓模的加工中,型腔全部可由高速銑削來完成,材料硬度高達54HRC,加工時間為88min,而按照以前的工藝,從生產電極、電火花加工到拋光大約需17h。
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資料來源:東莞市弘超模具科技有限公司技術中心
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高速銑削加工具圖
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