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模具工业中的高速机床

发布时间:2019-09-29 17:53:46 阅读: 来源:锐钛型钛白粉厂家

模具工业中的高速机床

核心提示:

对模具工业中使用的高速机床主要有下列要求:

(1)主轴转速高、功率大—为了适

对模具工业中使用的高速机床主要有下列要求:

(1)主轴转速高、功率大—为了适应模具型腔曲面的高速加工,刀具的半径应小于型腔曲面的最小圆角半径,以免加工过程中刀具与工件发生“干涉”(实际上是过切),所以加工中常用小直径的球头铣刀。由于刀具直径小(1~12mm),因此要求主轴的转速非常高,有的高达20000-80000r/min,以便实现高速切削;型腔的粗、精加工常常在工件一次装夹中完成,故主轴功率要大,中等尺寸加工中心的主轴功率常为10KW到40KW,有的甚至更高。

(2)机床刚度好—模具材料的强度和硬度都很高,加上常常釆用伸长量较大的小直径端铣刀加工模具型腔,因此加工过程容易发生颤振,一般都釆用精度高、刚度大的高速电主轴。为了确保零件的加工精度和表面质量,用于模具制造的高速机床必须有很高的静、动刚度,以提高机床的定位精度、跟踪精度和抗振能力。

(3)主轴转动和工作台(溜板)直线运动都要有极高的加速度—主轴从启动加速到最高转速(一般高于10000r/min),通常只用1~2秒的时间。工作台的加、减速度也从常规数控机床的0.1g?0.2g提高到1~5g(g为重力加速度,g=9.81m/s2),以便可*地实现小圆角半径曲面的高速加工,并达到必要的型面几何精度。在模具制造中,对机床的进给速度则不要求太高,一般有30m/min即可。近年来,矢量控制的变频调速永磁式主轴电动机和大推力、大行程直线电动机在高速机床上的应用,为模具制造中广泛釆用高速加工技术提供了更加有利的条件。

对于一些复杂模具的制造,可以釆用五轴联动加工中心。这种机床除三个坐标的直线运动外,主轴头上的刀具还可实现两个旋转坐标的圆周进给运动。铣头和工作台可以实现多轴联动,特别适用于加工具有复杂型腔曲面的模具零件。对于大型复杂模具,还可釆用龙门式五轴加工中心。

瑞士Mikron公司的HSM600U型高速加工中心,机床加工范围800mm×600mm×5000mm,主轴可选用Step-Tec公司最高转速为30000r/min、36000r/min、42000r/min或60000r/min的高速电主轴,当釆用36000r/min电主轴时,功率为32KW(40%ED)/24KW(100%ED)。主轴用氮化硅(Si3N4)陶瓷球轴承,配以油-气润滑。进给速度40m/min,加速度1.7g,刀库容量为15~68把刀,立柱釆用龙门式框架结构,刚度高,特别适用于模具制造。

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