模具數控加(jiā)工中心哪種好|如何選(xuǎn)型?
發表(biǎo)時間:2022/08/30
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來源:
廣(guǎng)東(dōng)國匠智控有限公(gōng)司
模具是目前應(yīng)用數控加工*為廣泛的行業之一。隨著市場對模具產品質量要求的(de)不斷提高,將有*多的企業選用數控加工中心。數(shù)控加工中心的性能將直接影響(xiǎng)模具的加工(gōng)工藝、加工質量和生產效(xiào)率。本文主要探討模具數控加工中心的具體選(xuǎn)型要(yào)求。 一、數控加工中心的選(xuǎn)用原則與程序 數控加工中心的初(chū)期投資及(jí)維修等費用較昂貴,要求管理及操作人員的索質較高。用戶(hù)要根據自身的經濟實力和技術實力,以滿足需要為前提進行選用。 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.確定模具生產的種類、結構(gòu)和形狀尺寸範圍.然(rán)後采用成組技術把典型模板進行歸類,再來選擇合適的數控加工中心。 1.2機(jī)床市場調(diào)研與訂貨 數控加工中心的種類繁(fán)多,價格(gé)較昂貴。加工中心的選用不僅是以數控機床技術、加工工藝技術為基礎的綜合應用技術,而且是一種受自身經濟實力和技術實力約束的(de)綜合管理技術(shù)。在加工中心初選技術方案出台後,要貨比三家,與機床生產廠家深人溝(gōu)通,要詢問並調研機床廠家提(tí)供的典型用戶,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(xìng)能價格比*好的加工中心(xīn)型號與生(shēng)產廠家。訂貨合同中要明確加工中(zhōng)心的驗(yàn)收標準(zhǔn)、程序和(hé)驗(yàn)收期限.編程(chéng)操作維(wéi)修培訓要求,機床專用檢具、刀(dāo)具、特殊附件和關鍵配件的供應,是否要作綜合性試件的切(qiē)削精度檢查,付(fù)軟方式及質量保證金等。 二、數控加工中心的(de)選型(xíng) 2.1 數控加工中心類型與(yǔ)規格的確定 現代模具製造,都采用專業化(huà)協作的生產方式,模架、頂針等零件外購,模具數控加工的(de)零件,通常有定模型腔(qiāng)、動模(mó)型芯、電極、鑲塊、滑塊等(děng)。一般選立式加工中心加工定模型腔、鋼電(diàn)極、鑲塊、滑塊等零件(jiàn),動(dòng)模型(xíng)芯既可選用立(lì)式加工中心加工也可考慮選擇臥式加工中心加工。臥式加工中心的工藝性比較廣泛,但(dàn)臥式加工中心比立式加(jiā)工中(zhōng)心的價格要貴,所需加工費也高,用戶要根據自身經濟實(shí)力選配(pèi)。加工模具型麵若有空(kōng)間曲麵,要考慮選擇(zé)多(duō)軸聯動的加工中心。如果是(shì)用於(yú)大型模具加工,往往要選擇(zé)龍門加工中心。 在確定加工中心規(guī)格時,應根據模具模板大小考(kǎo)慮工作台尺寸及各坐(zuò)標行程。首先按模板尺寸,初定加工中心工作台尺寸,再考慮模具的裝(zhuāng)夾方式以便留(liú)出安裝夾具所需的空間,然後再核算加工中心x軸、Y軸行(háng)程,以(yǐ)滿足模具的實際加工範圍。對大型模具還要考慮工作台的(de)*大承載重量。立式加工中心要考慮主軸端麵到工作(zuò)台麵的距離。臥式加(jiā)工中心要考慮主軸端麵到工作台中心的距離(lí)。 鑒於模具材料硬度較高,模具粗加工工作益大,在考慮(lǜ)主軸功(gōng)率及扭矩時,在同(tóng)等規格尺寸時一定(dìng)要選用主軸功率、扭矩都較(jiào)大的機床,以提高切削效率。 有實力的企業可考慮選用主軸轉(zhuǎn)速6000r/min以上的(de)高速加工中心,以提升加工中心對模具(jù)材料硬度的適應性,擴大加工中心(xīn)的加工工藝範圍,進一步提(tí)高加工(gōng)效率和加工質量。 模具電極常用材料為(wéi)純鋼或石墨,如要加工石墨電極舊,優選防塵性能好的高速(sù)加工中心。 2.2 數控加工中心精度(dù)的選擇 模具按製品材料可粗分(fèn)為五金模和塑料(liào)模。一般地說(shuō),五金模具的零件加工精度高於塑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(jiàn)部位(wèi)的配合精度考慮加工中心(xīn)的精度(dù)等級。國產加工中心分為(wéi)普通型和精密型,由於數控技術的飛速發展,普通(tōng)型加工中心已可加工6-7級精度零件。精密級加工中心可加工5-6級精度(dù)零件。 2.3 數控加工中心的剛性與精度保(bǎo)持性 由於模具材(cái)料均較硬,而加工中心技術參數說明中標出的精度,是(shì)加工中心(xīn)在無負(fù)載下的技術參數。在實際加工狀態下的精度還與加工中心的剛性等因素(sù)有關。所以(yǐ)應對模具工業用(yòng)加工中心的剛性予以特別關注。剛性是加工中心質量的一個(gè)重要特(tè)征,但目前尚無對加工中心剛性(xìng)評價的客觀標準(zhǔn),必要時選擇相對模板尺寸大一檔規格的加工中心。 在選擇加工中心時,還要(yào)考慮機(jī)床的精度保持性。要分析機床的布局、機床剛性、導軌跨(kuà)距及結構形(xíng)式;要(yào)優選鑄鐵材料(liào)導軌(guǐ)、優選(xuǎn)混凝土(tǔ)材料床身;主軸(zhóu)要帶(dài)有循環(huán)
冷(lěng)卻裝置等等。剛性和精度保待性好的加工中心,在機床“磨合(hé)後.會越用越好。筆者就見過不少模具加工企業(yè),有的因加工中心選型不當,加工過程中機(jī)床振(zhèn)動和噪聲較大,使用一兩年後(hòu)機床精度(dù)已喪失;有的加工中心(xīn)用了十年,機床精(jīng)度仍然(rán)保持(chí)。 2.4 數控係統的選擇 所選數控(kòng)係統的檔次(cì)要與加(jiā)工中心的檔次相匹配。由於模具型麵單(dān)工序加(jiā)工的程序容址可達1GB以上,加工時間可達幾十小(xiǎo)時以上(shàng),一(yī)般(bān)要求數控係統的平均(jun1)無故障時間(MTBF)大於10000h,運算速度快,存儲(chǔ)容量大於1MB,係統快進速度大於24m/min,插補(bǔ)單位小,插(chā)補功能較豐富,網絡通信能力強,故障自診斷功能強(qiáng),具有在線診斷功能,帶(dài)交流驅動單(dān)元。如模具型(xíng)麵複雜,數控係統*好具備(bèi)進給速度前瞻控製和(hé)NURBS曲麵插補功能。 現代數控係統具有(yǒu)許(xǔ)多功能,有的屬於(yú)基本功能,有的屬於選擇功能。選擇時一定要根據加工中心的具體用途而定。應對數控係統的性能和(hé)價格等作(zuò)一個綜合分析,既不要求(qiú)全(quán),也不(bú)要遺(yí)漏。 模具(jù)數控加工基本上都是使用CAM軟件自動編程,數控係統的選擇還要考慮與流行(háng)CAM軟件的數(shù)據交換,*好是CAM軟件能直接支持該數控係統的後置處(chù)理(lǐ)。在多軸聯動數控係統的選擇上(shàng),必須同時(shí)考慮(lǜ)多軸(zhóu)加工(gōng)CAM軟件的匹配。 2.5 數控加工中心台數估算 對(duì)睡個典型加工零件,按照工(gōng)藝分析可以初步確定工藝路(lù)線.確定凸模、凹模、電極等的加工工序內容。用CAM模擬加工得到每道工序的切削時間:,再考慮相應(yīng)輔助時間(一般為10%-20%t)與每次換刀時間(約為10-20s),就可算出每道工序的加工工時(shí)。按一年300個工作日,兩班(bān)製,一天有效工作時間14-15h計算,可(kě)初估加工中心的年生產能力。根據生產要求(qiú)或工序(xù)平衡要求.決定加工中心的台數(shù)。 選購加工中(zhōng)心要注意上下工(gōng)序間的節拍協調一(yī)致,還要注意外(wài)部設備的(de)配置,與編程、操作、維修等環節的匹配。在模具加工行業,因等待加工程序而導致加工中心停機的現象時有發生(shēng)。 2.6 自動換刀裝置及刀柄的選擇 自動換刀裝置(ATC)是加工中心的基本特征。模具數控加工所需刀具不多,對換刀(dāo)時間也沒有(yǒu)過高要求.盡(jìn)量(liàng)選用結構簡單、可靠(kào)性高、維修容易的自動(dòng)換刀裝置,加工中心刀庫容量一般選4-16把。加工中心所用的刀具是由通用刀具(jù)和與主軸前端錐孔配套的刀柄等組成(chéng)。各標(biāo)準(zhǔn)依據柄部直徑又有各種大小的尺寸,*常用的是(shì)40號及50號刀柄。但這類刀柄不適(shì)用於(yú)高速加工,高速(sù)加工中心上要選用HSK係列短錐刀柄。 可根據加工中心主軸前端錐孔直徑選(xuǎn)定刀柄號(hào),根據模具加工工藝方案選定刀柄的數量和適量的刀具。要注意查看加工中心所用的拉釘標準和機械手夾持部位標準。此外,還(hái)需選配刀具預調儀。 2.7 其他選擇 自動交換工作台的(de)選(xuǎn)擇:由於模具的製造(zào)是單件生產,一般毋須考(kǎo)慮選用多工作台。 冷卻(què)裝置、排屑裝置、安全防護裝置:由於模具加工餘量大,加工時間長,要選用帶有全防護罩的(de)大流(liú)量的冷卻裝置,快速可靠的排屑裝置,安全防護裝置保護功能(néng)全麵、可靠。 加工中心附件的(de)選擇:選用加工(gōng)中心(xīn),除(chú)了認真考慮其基本功能及(jí)基本件外,還要選用一些選擇功能及(jí)附(fù)件,如刀具狀態監測儀等。要選擇與(yǔ)生產(chǎn)要求相(xiàng)應的高可靠性的(de)附件。 加工中心的選用,還要考慮品牌、可靠性(大於600小時),關鍵配套件(jiàn)質量(liàng)、維修服務網(wǎng)點、環保與安(ān)全認證等因素。 三、總結 根據模具加工的具體要求,選擇適用的數控加工中(zhōng)心,將提高用戶的投(tóu)資(zī)效益,提(tí)升模具加工能力和加工質量。
冷(lěng)卻裝置等等。剛性和精度保待性好的加工中心,在機床“磨合(hé)後.會越用越好。筆者就見過不少模具加工企業(yè),有的因加工中心選型不當,加工過程中機(jī)床振(zhèn)動和噪聲較大,使用一兩年後(hòu)機床精度(dù)已喪失;有的加工中心(xīn)用了十年,機床精(jīng)度仍然(rán)保持(chí)。 2.4 數控係統的選擇 所選數控(kòng)係統的檔次(cì)要與加(jiā)工中心的檔次相匹配。由於模具型麵單(dān)工序加(jiā)工的程序容址可達1GB以上,加工時間可達幾十小(xiǎo)時以上(shàng),一(yī)般(bān)要求數控係統的平均(jun1)無故障時間(MTBF)大於10000h,運算速度快,存儲(chǔ)容量大於1MB,係統快進速度大於24m/min,插補(bǔ)單位小,插(chā)補功能較豐富,網絡通信能力強,故障自診斷功能強(qiáng),具有在線診斷功能,帶(dài)交流驅動單(dān)元。如模具型(xíng)麵複雜,數控係統*好具備(bèi)進給速度前瞻控製和(hé)NURBS曲麵插補功能。 現代數控係統具有(yǒu)許(xǔ)多功能,有的屬於(yú)基本功能,有的屬於選擇功能。選擇時一定要根據加工中心的具體用途而定。應對數控係統的性能和(hé)價格等作(zuò)一個綜合分析,既不要求(qiú)全(quán),也不(bú)要遺(yí)漏。 模具(jù)數控加工基本上都是使用CAM軟件自動編程,數控係統的選擇還要考慮與流行(háng)CAM軟件的數(shù)據交換,*好是CAM軟件能直接支持該數控係統的後置處(chù)理(lǐ)。在多軸聯動數控係統的選擇上(shàng),必須同時(shí)考慮(lǜ)多軸(zhóu)加工(gōng)CAM軟件的匹配。 2.5 數控加工中心台數估算 對(duì)睡個典型加工零件,按照工(gōng)藝分析可以初步確定工藝路(lù)線.確定凸模、凹模、電極等的加工工序內容。用CAM模擬加工得到每道工序的切削時間:,再考慮相應(yīng)輔助時間(一般為10%-20%t)與每次換刀時間(約為10-20s),就可算出每道工序的加工工時(shí)。按一年300個工作日,兩班(bān)製,一天有效工作時間14-15h計算,可(kě)初估加工中心的年生產能力。根據生產要求(qiú)或工序(xù)平衡要求.決定加工中心的台數(shù)。 選購加工中(zhōng)心要注意上下工(gōng)序間的節拍協調一(yī)致,還要注意外(wài)部設備的(de)配置,與編程、操作、維修等環節的匹配。在模具加工行業,因等待加工程序而導致加工中心停機的現象時有發生(shēng)。 2.6 自動換刀裝置及刀柄的選擇 自動換刀裝置(ATC)是加工中心的基本特征。模具數控加工所需刀具不多,對換刀(dāo)時間也沒有(yǒu)過高要求.盡(jìn)量(liàng)選用結構簡單、可靠(kào)性高、維修容易的自動(dòng)換刀裝置,加工中心刀庫容量一般選4-16把。加工中心所用的刀具是由通用刀具(jù)和與主軸前端錐孔配套的刀柄等組成(chéng)。各標(biāo)準(zhǔn)依據柄部直徑又有各種大小的尺寸,*常用的是(shì)40號及50號刀柄。但這類刀柄不適(shì)用於(yú)高速加工,高速(sù)加工中心上要選用HSK係列短錐刀柄。 可根據加工中心主軸前端錐孔直徑選(xuǎn)定刀柄號(hào),根據模具加工工藝方案選定刀柄的數量和適量的刀具。要注意查看加工中心所用的拉釘標準和機械手夾持部位標準。此外,還(hái)需選配刀具預調儀。 2.7 其他選擇 自動交換工作台的(de)選(xuǎn)擇:由於模具的製造(zào)是單件生產,一般毋須考(kǎo)慮選用多工作台。 冷卻(què)裝置、排屑裝置、安全防護裝置:由於模具加工餘量大,加工時間長,要選用帶有全防護罩的(de)大流(liú)量的冷卻裝置,快速可靠的排屑裝置,安全防護裝置保護功能(néng)全麵、可靠。 加工中心附件的(de)選擇:選用加工(gōng)中心(xīn),除(chú)了認真考慮其基本功能及(jí)基本件外,還要選用一些選擇功能及(jí)附(fù)件,如刀具狀態監測儀等。要選擇與(yǔ)生產(chǎn)要求相(xiàng)應的高可靠性的(de)附件。 加工中心的選用,還要考慮品牌、可靠性(大於600小時),關鍵配套件(jiàn)質量(liàng)、維修服務網(wǎng)點、環保與安(ān)全認證等因素。 三、總結 根據模具加工的具體要求,選擇適用的數控加工中(zhōng)心,將提高用戶的投(tóu)資(zī)效益,提(tí)升模具加工能力和加工質量。


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