近十多年来由于刀具驱动控制和机床等技术的不断进步高速加工和高效加工特别是高速硬铣已在模具制造业中得到了广泛应用和推广传统的电火花加工在很多场合已被高速硬铣所替代通过高速硬铣对一次装夹下的模具坯件进行综合加工不仅大大提高了模具的加工精度和表面质量大幅度减少了加工时间而且简化了生产工艺流程从而显著缩短了模具的制造周期降低了模具生产成本.
用于模具加工的高速加工中心一个普遍的结构特点是采用龙门式框架结构以此增强机床刚性且便于充分利用加工区的空间机床床身的材料则多数采用了聚合物混凝土由于这种材料具有较好的阻尼性能和较低的热传导率故有利于提高模具的加工精度
结构型式
目前根据坐标轴的配置五轴加工中心基本上可分为两种结构型式一种是三个直线轴(X/Y/Z)用于刀具运动和两个附加旋转轴(A和C)用于工件的回转和摆动的结构型式这种类型
的高速加工中心,如德国R?der公司的RXP500DS/RXP800DS德国Alzmetall公司的GS1000/5-T瑞士Mikro的HSM400U/HSM600U和称之为超高速加工中心的XSM400U/XSM600U以及德国Hermle的C30U/C40U/C50U等另一种是五个坐标轴中的一个摆动轴(A)设置在主轴头上的结构型式通过叉形主轴头实现主轴刀具的摆动而摆动主轴头也可通过牢固夹紧使其定位在摆动角度范围内的任意位置上这种类型的机床如德国德马吉公司的DMC75V linear/DMC105V linearMikro的HPM1850U和德国Rolf Wisser的高速铣床GAMMA605/1200等有个别机床有把摆动轴和回转轴均设置在主轴头上如德国Parat公司的G996V/BSH/5A高速铣削中心和德国Edel公司的五轴或六轴龙门铣床
优点
五轴高速加工中心在价格上要比三轴加工中心高很多据德马吉DMC75V系列的五轴加工中心与三轴加工中心进行价格比较五轴要比三轴的价格约高50%五轴高速加工中心价格虽高但这种高档机床特别适合用来加工几何形状复杂的模具五轴加工中心在加工较深较陡的型腔时可以通过工件或主轴头的附加回转及摆动为立铣刀的加工创造最佳的工艺条件并避免刀具及刀杆与型腔壁发生碰撞减小刀具加工时的抖动和刀具破损的危险从而有利于提高模具的表面质量加工效率和刀具的耐用度用户在采购加工中心时是选用三轴加工中心还是五轴加工中心应根据模具型腔几何形状的复杂程度和精度等要求来决定
从高速加工中心不断创新的过程中可以看出充分利用当今技术领域里的最新成就特别是利用驱动技术和控制技术的最新成果是不断提高加工中心高速性能动态特性和加工精度的关键
用于模具加工的高速加工中心一个普遍的结构特点是采用龙门式框架结构以此增强机床刚性且便于充分利用加工区的空间机床床身的材料则多数采用了聚合物混凝土由于这种材料具有较好的阻尼性能和较低的热传导率故有利于提高模具的加工精度
结构型式
目前根据坐标轴的配置五轴加工中心基本上可分为两种结构型式一种是三个直线轴(X/Y/Z)用于刀具运动和两个附加旋转轴(A和C)用于工件的回转和摆动的结构型式这种类型
的高速加工中心,如德国R?der公司的RXP500DS/RXP800DS德国Alzmetall公司的GS1000/5-T瑞士Mikro的HSM400U/HSM600U和称之为超高速加工中心的XSM400U/XSM600U以及德国Hermle的C30U/C40U/C50U等另一种是五个坐标轴中的一个摆动轴(A)设置在主轴头上的结构型式通过叉形主轴头实现主轴刀具的摆动而摆动主轴头也可通过牢固夹紧使其定位在摆动角度范围内的任意位置上这种类型的机床如德国德马吉公司的DMC75V linear/DMC105V linearMikro的HPM1850U和德国Rolf Wisser的高速铣床GAMMA605/1200等有个别机床有把摆动轴和回转轴均设置在主轴头上如德国Parat公司的G996V/BSH/5A高速铣削中心和德国Edel公司的五轴或六轴龙门铣床
优点
五轴高速加工中心在价格上要比三轴加工中心高很多据德马吉DMC75V系列的五轴加工中心与三轴加工中心进行价格比较五轴要比三轴的价格约高50%五轴高速加工中心价格虽高但这种高档机床特别适合用来加工几何形状复杂的模具五轴加工中心在加工较深较陡的型腔时可以通过工件或主轴头的附加回转及摆动为立铣刀的加工创造最佳的工艺条件并避免刀具及刀杆与型腔壁发生碰撞减小刀具加工时的抖动和刀具破损的危险从而有利于提高模具的表面质量加工效率和刀具的耐用度用户在采购加工中心时是选用三轴加工中心还是五轴加工中心应根据模具型腔几何形状的复杂程度和精度等要求来决定
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从高速加工中心不断创新的过程中可以看出充分利用当今技术领域里的最新成就特别是利用驱动技术和控制技术的最新成果是不断提高加工中心高速性能动态特性和加工精度的关键。高速电主轴是高速加工中心的核心部件在模具自由曲面和复杂轮廓的加工中常常采用2～12mm较小直径的立铣刀而在加工铜或石墨材料的电火花加工用的电极时要求很高的切削速度因此电主轴必须具有很高的转速目前加工中心的主轴转速大多在18000～42000r/min瑞士Mikro的高速加工中心XSM400U/XSM600U其主轴转速已达54000 r/min而对于模具的微细铣削(铣刀直径一般采用0.1～2mm)则需要更高的转速如德国Kugler公司的五轴高精度铣床其最高主轴转速达160000 r/min(采用空气轴承)这样的高转速当采用0.3mm直径的铣刀加工钢模时就可达到150m/min的切削速度目前德国Fraunhofer生产技术研究所正在开发转速为300000 r/min的空气轴承支撑的主轴
加工模具时总是采用很高的转速而高转速产生的发热以及切削时可能产生的振动是影响模具加工精度的重要因素为保证高速电主轴工作的稳定性在主轴上装有用来测量温度位移和振动的传感器以便对电机轴承和主轴的温升轴向位移和振动进行监控由此为高速加工中心的数控系统提供修正数据以修改主轴转速和进给速度对加工参数进行优化当主轴产生轴向位移则可通过零点修正或轨迹修正来进行补偿。
目前模具加工用的高速加工中心或铣床上多数还是采用伺服电机和滚珠丝杠来驱动直线坐标轴但部分加工中心已采用直线电机例如德国Röders公司的RXP500DS/RXP800DS型高速铣床和德吉马公司的DMC75V linear型高速加工中心(其轴加速度达2g和快速行程速度达90m/min)由于这种直线驱动免去了将回转运动转换为直线运动的传动元件从而可显著提高轴的动态性能移动速度和加工精度
采用直线电机驱动的机床可显著提高生产率例如在加工电火花加工用的电极时加工时间要比采用传统高速铣床减少50%
电脑锣加工|东莞高速电脑锣加工|东莞模具加工|东莞机械零件加工|CNC加工直线电机可以显著提高高速机床的动态性能由于模具大多数是三维曲面刀具在加工曲面时刀具轴要不断进行制动和加速只有通过较高的轴加速度才能在很高的轨迹速度情况下在较短的轨迹路径上确保以恒定的每齿进给量跟踪给定的轮廓如果曲面轮廓的曲率半径愈小进给速度愈高那么要求的轴加速度愈高因此机床的轴加速度在很大程度上影响到模具的加工精度和刀具的耐用度。在高速加工中心上回转工作台的摆动以及叉形主轴头的摆动和回转等运动已广泛采用转矩电机来实现转矩电机是一种同步电机其转子直接固定在所要驱动的部件上所以没有机械传动元件它像直线电机一样是
电脑锣加工|东莞高速电脑锣加工|东莞模具加工|东莞机械零件加工|CNC加工直接驱动装置转矩电机所能达到的角加速度要比传统的蜗轮蜗杆传动高6倍在摆动叉形主轴头时加速度可达到3g由于转矩电机可达到极高的静态和动态负载刚性从而提高了回转轴和摆动轴的定位精度和重复精度。
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