模(mó)具數控加工中心哪種好|如何選型?
發表時間:2022/08/30
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來源:
廣東國匠智控有(yǒu)限公司
模具是目(mù)前應用數(shù)控加工*為廣泛的行業之一。隨著市(shì)場對模具產品質量要求的不斷提(tí)高,將有*多的企業選用數控加工中(zhōng)心。數控加工中心的性能將直接影響模具的加工工藝、加工質量和生產效率。本文主要探討模具數控加工中心(xīn)的具體選型要求。 一、數控加工中心的選(xuǎn)用原則與(yǔ)程序 數控(kòng)加工(gōng)中心的初期投資及維修等費用較昂貴,要求管理(lǐ)及操作人員的索質較高。用戶要根據自身的經濟實力和技術實力,以滿足需(xū)要為前提進行選用。 1.1確定典型加工工件的形(xíng)狀尺寸 根據企業在模具市場的定位.確定模具生(shēng)產的種類、結構和形狀尺寸(cùn)範圍.然後(hòu)采用成組技術把典型模板進(jìn)行歸類,再來選擇(zé)合適的數控加工(gōng)中心。 1.2機床(chuáng)市場調研與訂貨 數控(kòng)加工中心的種類繁多,價格較昂貴。加工中心的(de)選用不僅是以數控(kòng)機床技術、加工工藝技術為基礎的綜合應用(yòng)技術,而且是一種受自身經濟實力和(hé)技術實力約束的綜(zōng)合管理技術。在加工中心初選技術方(fāng)案出台後,要貨比三家,與機床生產廠家深人溝通,要詢問並調研機床廠家提供(gòng)的(de)典型用戶,兼顧眼前需要與長(zhǎng)遠規劃,結合用戶CAM編程能力、數控機床操作和管理維修水平,*終敲定性能價(jià)格比*好的加工中心型(xíng)號與生產廠家。訂貨合同中要明確加(jiā)工中心的驗(yàn)收標準、程(chéng)序和驗收期限.編程操作維修培訓要求,機床專用檢具、刀具、特殊附件和關鍵配件的供應,是否要作(zuò)綜合(hé)性試件的切削(xuē)精度檢查,付軟方式及質量保證金等。 二、數控加工中心的選型 2.1 數控加工中心類型與規格的確(què)定 現代模具製造,都采用專業化協作的生產(chǎn)方式,模架、頂針等零件外購(gòu),模(mó)具數(shù)控加工的零件,通常有定模型腔、動模型芯、電極、鑲塊、滑塊等。一般選立式加工(gōng)中心加工定模型腔、鋼(gāng)電(diàn)極、鑲塊、滑塊等零件,動模型芯既可選用立式加工中心加工也可考慮選擇臥(wò)式加工中心加(jiā)工。臥式加工中心的工藝性比較廣泛,但臥式加工中心比(bǐ)立式加(jiā)工中心的價格要貴,所需加工費也高,用戶要根據自身經濟實力選配。加工模具型(xíng)麵(miàn)若有空間曲麵(miàn),要考(kǎo)慮選擇(zé)多(duō)軸聯動的加工中心。如果(guǒ)是用於大型模具加工,往往要選擇龍門加工中心。 在確定加工中心規格時,應根據(jù)模具模板(bǎn)大小考慮工作台尺(chǐ)寸及各坐標行(háng)程(chéng)。首先按模板尺寸,初定加工中心工作(zuò)台尺寸(cùn),再考慮模具的裝夾方式以便留出安裝夾具所需的空間,然後再核算加工中心x軸、Y軸行程,以滿足模具的實際加工範圍。對大型模(mó)具還要考慮工作台的*大承載重量。立式加工中心要考慮主軸端麵(miàn)到(dào)工作台麵的距離。臥式加工中心要考(kǎo)慮主(zhǔ)軸端麵到工作台中心的距離(lí)。 鑒於模具材料硬度較高,模具粗加工工作(zuò)益大,在考慮主軸功率及扭矩時,在同等規格尺寸時一定(dìng)要選用主軸功率、扭矩(jǔ)都較大的機床(chuáng),以提高切削效(xiào)率。 有實力的企業可考(kǎo)慮選用主軸轉(zhuǎn)速6000r/min以上的高速加工中心,以提升加(jiā)工中心對模具材料硬度的(de)適(shì)應性,擴大(dà)加工中心的加工工藝範圍,進一步提(tí)高(gāo)加工效率和加工質量。 模具電極常用材料為純鋼(gāng)或石墨,如要加工石墨電極舊,優選防塵性能好的高速加工中心(xīn)。 2.2 數控加工中心(xīn)精度的(de)選擇(zé) 模具按製品材料可粗分為五金模(mó)和塑(sù)料(liào)模。一般地說(shuō),五金模具的(de)零件加工精度高於塑(sù)料模具的零件加工精度。 根據模具定模型腔和動模型芯關鍵部位的配合精度考慮加工中(zhōng)心的精度等級。國產(chǎn)加工(gōng)中心分為普通型和精密型(xíng),由於數控技術的(de)飛速發展,普通型加工(gōng)中心已可加工6-7級精度零件。精密級加(jiā)工中心可加工5-6級精度零(líng)件。 2.3 數控加工中心的剛性與(yǔ)精度保持性 由(yóu)於模具材料均較硬,而加工中心技術參數說明中標出的精度,是加工中心在無負載下的技術參數。在實際(jì)加(jiā)工狀態下的精度還與加工中心的剛性(xìng)等因素有(yǒu)關。所以應對模具工(gōng)業用(yòng)加工中心的(de)剛性予以特別關注。剛性是加工中心質量的一個重要特征,但(dàn)目前尚無對加工中心剛性評價的客觀標準,必要(yào)時選擇相對模板尺寸(cùn)大一檔規格(gé)的加工中心。 在選擇加工中心時,還要考(kǎo)慮機床的精度保持性。要分析機床的布局、機床剛性(xìng)、導軌跨距及(jí)結構形式;要優選鑄鐵材(cái)料(liào)導軌、優選混凝土材料床身;主(zhǔ)軸要帶有循環
冷卻裝置等等。剛性和(hé)精度保待性好的加工中心,在機床(chuáng)“磨(mó)合後.會越用越好。筆者就見過不少模具加(jiā)工(gōng)企業,有的因加(jiā)工中心選型不當,加工(gōng)過程(chéng)中機(jī)床振動和噪聲較大,使用一兩年後機床精度已喪失;有(yǒu)的加工中心用了(le)十年(nián),機床精度仍然保持。 2.4 數控係統的選擇 所選數控係統的檔次要與加工中心的檔(dàng)次相匹配。由於模(mó)具型麵單工序加工的程(chéng)序容址可達1GB以上,加(jiā)工時間可(kě)達幾十小時以上,一般要求(qiú)數控係統的平均無故障時間(MTBF)大於10000h,運算速度快,存儲容量大於1MB,係統快進速度大於24m/min,插(chā)補單位小,插補功能較豐富,網絡通信能力強,故障自診斷功能(néng)強,具有在線診斷功能,帶交流驅動單元。如模具型麵複雜,數控係(xì)統*好具備進(jìn)給速度(dù)前瞻控製和NURBS曲麵插補功能。 現代數(shù)控(kòng)係統具有許多(duō)功能,有的屬於基本功能,有的屬於選擇功能。選擇時(shí)一定(dìng)要根據加工中心的具體用途而定。應(yīng)對數控係統的性能(néng)和價格等作(zuò)一個綜合分析,既不要求全(quán),也不要遺漏。 模(mó)具數控加(jiā)工基本上(shàng)都(dōu)是使用CAM軟件自(zì)動編程,數控係統的選擇還要考慮與流行CAM軟件的數據交換,*好是CAM軟件能直接支持該數控係統的後置處理。在多軸聯(lián)動數控係統的選擇上,必須同(tóng)時考慮多軸加工CAM軟件的匹配。 2.5 數控加(jiā)工中心台數估(gū)算 對睡個典型加(jiā)工零件,按照工藝分析可以初步確定工藝路線.確定凸模、凹模、電極等的加工工序(xù)內容。用CAM模擬加工得到每道工序的切削時間:,再考慮相應輔助時間(一般為10%-20%t)與每次(cì)換刀時間(約為10-20s),就(jiù)可算出每道工序的加工工時。按一年300個工作日,兩(liǎng)班製,一天有效工作(zuò)時間14-15h計算,可初估加工中心的(de)年生產能力。根(gēn)據生產要求或工序平衡要求.決定加工(gōng)中心(xīn)的台數。 選購(gòu)加工中心要注意上下工(gōng)序(xù)間的(de)節拍協調一致,還要注意外部設備的配置(zhì),與編程、操作(zuò)、維修等環節的匹配。在模具加(jiā)工行業,因等待加工程序而(ér)導致加工中心停(tíng)機的現象時有發生。 2.6 自動換刀裝置及(jí)刀柄(bǐng)的選擇(zé) 自動換刀裝(zhuāng)置(ATC)是加工中心的基本特征。模(mó)具數控加工所需刀具不多,對換刀時間也沒有過高要求.盡量選用結構簡單、可靠性高、維修容易的自動換刀裝置,加工中心刀(dāo)庫容量一般選4-16把。加(jiā)工中心所用的刀具是由通用刀具和與主軸(zhóu)前端錐孔配套的刀柄(bǐng)等組成。各標準依(yī)據柄部直徑(jìng)又有各種大小的尺寸,*常用的是40號及50號刀柄。但這類刀柄不適(shì)用於高速加工,高速加工中心上要選用HSK係列短錐(zhuī)刀柄。 可(kě)根據(jù)加(jiā)工中心主軸前端錐孔直徑選定刀柄號,根據模具加工工藝方案(àn)選定刀(dāo)柄的數量(liàng)和適量的刀具。要注意查看加(jiā)工中心所用的拉釘標準和機械(xiè)手夾持部位標(biāo)準。此外,還需選配刀具預調(diào)儀。 2.7 其他選(xuǎn)擇 自動交換工(gōng)作台的選擇:由於模具的製造是單件生產,一般毋須考慮選用多工作台。 冷卻裝置、排屑裝置、安全防護裝(zhuāng)置:由於模具加工餘量大,加工時間長,要(yào)選用帶(dài)有全防護罩的大流量的冷卻(què)裝置,快速可靠的排屑裝置,安全防護裝置保護功能全麵、可靠。 加工中心附件的選擇:選用加工中心,除了認(rèn)真考慮其基本功能及(jí)基(jī)本件外,還(hái)要選用一些選擇功能及附件,如刀具狀態監(jiān)測儀(yí)等。要選擇與生產要求相應的高可靠性的附件。 加工中心的選用(yòng),還要考慮品(pǐn)牌(pái)、可(kě)靠性(大於(yú)600小時),關鍵配套件質量、維修服務網點、環(huán)保與安全認證等(děng)因素。 三、總結 根據模具加工的具體要求,選擇適用的數控加工(gōng)中心,將提高用戶的投資效益,提升模具加工能(néng)力(lì)和加工質量。
