模具技術(shù)發(fā)展對(duì)機(jī)床提出三大要求

    隨著消費(fèi)類產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，模具技術(shù)也在不斷的發(fā)展，對(duì)模具的生產(chǎn)效率和制造品質(zhì)提出了越來(lái)越高的要求，因此電火花加工模具的低生產(chǎn)效率和品質(zhì)不穩(wěn)定等缺點(diǎn)逐漸暴露出來(lái)。

    為實(shí)現(xiàn)模具型腔及其相關(guān)部位的高速加工，機(jī)床需要具備以下特點(diǎn)：

    1.由于模具正在向大型化方向發(fā)展，幾噸到幾十噸的模具非常普遍，因此要求機(jī)床工作臺(tái)面能承受大重量，這就要求設(shè)備必須具有大承重和高剛性的特性，還必須有足夠大的臺(tái)面尺寸和工作行程與之相適應(yīng)。另外，模具材料的強(qiáng)度和硬度都很高，加上常常采用伸長(zhǎng)量較大的小直徑端銑刀加工模具型腔，因此加工過(guò)程容易發(fā)生顫振。為了確保零件的加工精度和表面質(zhì)量，用于模具制造的高速機(jī)床必須有很高的動(dòng)、靜剛度，以提高機(jī)床的定位精度、跟蹤精度和抗振能力。

    2.高轉(zhuǎn)速和大功率高速加工是發(fā)展方向，高速銑削在模具加工中已顯示了極大地優(yōu)越性。為了適應(yīng)模具型腔曲面的加工，刀具的半徑應(yīng)小于型腔曲面最小圓周半徑，以免加工過(guò)程中刀具與工件發(fā)生“干涉”。由于刀具直徑小，因此要求主軸轉(zhuǎn)速非常高，國(guó)外高速加工機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)到4萬(wàn)~10萬(wàn)r/min，快速進(jìn)給速度可達(dá)3萬(wàn)~6萬(wàn)min。型腔和模具零件其他部件粗、精加工常常在工件一次裝夾中完成，故主軸功率要大，中等尺寸模具銑床和加工中心的主軸功率常為10~40kW，有的甚至更高。

    3.能多軸聯(lián)動(dòng)及良好的深孔腔綜合切削能力模具型腔多為復(fù)雜的空間六曲面及溝槽所構(gòu)成，且許多模具具有深孔腔。為了達(dá)到對(duì)3D曲面的高精度、高速度和高穩(wěn)定性加工，機(jī)床需要多軸聯(lián)動(dòng)，且具有良好的深孔腔綜合切削能力。可以采用五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，除了三個(gè)坐標(biāo)的直線運(yùn)動(dòng)外，還有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。銑頭或工作臺(tái)可以多軸聯(lián)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)回轉(zhuǎn)進(jìn)給，從而適用于加工具有復(fù)雜型腔曲面的模具零件。

    可以說(shuō)，復(fù)合加工是模具加工的發(fā)展方向之一。雖然加工中心已能將許多機(jī)加工工序復(fù)合在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，但這仍不能完全適應(yīng)模具加工，將機(jī)械加工與電、化學(xué)、超聲波等不同原理加工方法進(jìn)行復(fù)合，兼?zhèn)鋬煞N以上工藝特點(diǎn)的復(fù)合加工在今后的模具制造中將有廣闊的前景。