gj佘斌高级技师专业论文(加工中心)

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1、影响叉车覆盖件模具数控加工质量的因素分析及对策摘要：装备制造业模具中自由曲面所占比例的不断增加及产品质量要求的不断提高，都对曲面的制造精度提出了更高的要求，通过对叉车覆盖件模具数控加工经验的总结，分析了影响数控加工质量的相关因素。从刀柄与刀具、加工工艺、软件和切削参数等方面介绍了提高数控加工质量所采取的措施。关键词：模具、加工质量、刀具、工艺、CAM第14页共14页引言随着科技的发展和社会的进步，数控加工在装备制造业中发挥着极为重要的作用，它已基本取代了传统的普通机械加工方式。我公司从引进数控机床至今，已

2、有了近二十年的数控加工经验，我深刻体会到模具制造发展到现阶段已经越来越离不开数控设备，数控加工正向着高速度、高精度、高可靠性、多功能、智能化、复合化等方向发展。数控加工已经成为模具制造不可缺少的工艺加工方法，并且将越来越重要。现代模具制造业中，覆盖件模具与一般的机械产品相比具有曲面多、结构形状复杂、精度要求高等特点，其模具制造技术难度大，成本高，尤其是模具中自由曲面所占比例不断增加以及产品质量要求的不断提高，都对曲面的制造提出了更高的要求。那么，在模具制造过程中由于刀具系统的选择、数控加工工艺路线的安排，

3、工艺参数和切削参数的设定、三维加工刀轨的生成等众多因素数的存在，因此对影响数控加工质量的相关因素进行分析并采取相应的改进措施，具有重要的现实意义。第14页共14页第一章刀具的选择与使用一、刀具系统的选择刀具是切削加工中最活跃重要的因素之一，它直接影响着加工效率、制造成本和产品的加工精度。当我们的机床不可改变时，与机床相关的刀柄、刀具对模具数控加工质量的影响又变得尤为突出了。在任何旋转刀具加工系统中，主轴与刀柄(或其组合体)的联结才是刀具加工性能实现的真正基石！覆盖件模具制造要求高速、高效、高精度。由于高速

4、切削加工时离心力和振动的影响，要求刀具具有很高的几何精度和装夹重复定位精度，很高的刚度和高速动平衡的安全可靠性。正因为高速切削加工时较大的离心力和振动等特点，我们公司常用BT40、BT50刀柄其7:24锥度刀柄系统存在着刀柄与主轴只是锥面配合，当转速太高时，由于离心力的作用会使锥面配合间隙增大，在进行高速切削时表现出明显的刚性不足、重复定位精度不高、轴向尺寸不稳定等，主轴的膨胀引起刀具及夹紧机构质心的偏离，影响刀具的动平衡能力，从而影响模具数控加工的质量，那么在高速加工中要保证模具数控加工质量必须采用HS

5、K型刀柄。HSK刀杆为短柄过定位结构（刀夹系统与主轴锥面、端面均定位，称为双定位），刀具自身重量轻，安装轴向重复精度高（0.001），径向跳动小（5um），保证在高转速离心力作用下，刀夹会更牢固定位锁紧。图1-1二、刀具的正确选择和使用是影响模具数控加工质量的重要因素1、粗加工刀具的选择90°方肩立铣刀的使用第14页共14页我公司在覆盖件模具制造的初期使用90°方肩立铣刀做为三维加工的粗加工刀具，如图1-2所示。经过长期的使用，我们分析出90°方肩立铣刀做为粗加工刀具，存在以下弊端：1）因为粗加工采用的是

6、分层切削，所以造成了粗加工后的余量是台阶式的，必须经过半精加工的切削，为精加工去除加工余量；2）由于90°方肩立铣刀的刀尖角为R0.8，粗加工每层进刀对刀尖产生的冲击力易造成刀尖角的破损，甚至造成整体刀杆的报废，并影响零件轮廓表面的整体效果。图1-2牛鼻刀的使用牛鼻刀也称作圆角刀，是数控铣削中进行粗加工和半精加工的理想刀具，如图1-3所示，曲面和平面牛鼻刀都能铣削。再加之它的刚性好，切削范围广，切削速度高，因而成为数控加工重要的刀具种类之一。图1-3我们现今在覆盖件压型模的粗加工中大多数采用直径为25mm

7、～50mm的牛鼻刀，使用刀尖角为R5的硬质合金刀片。在切削中可以在刀刃与工件接触的0~90°范围内给出比较连续的切削力变化，这不仅对加工质量有利，而且会使刀具寿命大大延长；而且与90°方肩立铣刀相比可以留下较为均匀的精加工余量，对提高后续的精加工质量是十分有利的。图1-4为油罩压型模的粗加工刀具使用对比。第14页共14页牛鼻刀的粗加工90°方肩立铣刀的粗加工图1-42、精加工球头刀的使用精加工时尽量选用硬质合金刀杆和高精度球头镜面刀片，如图1-5所示的日本黛杰机夹式精加工球头刀，刀片采用全R型构造，圆弧精

8、度达±6㎛以下，且各刃口受力均匀，刀具振动得到抑制，故零件被加工表面质量极高。图1-5硬质合金刀杆和高精度球头镜面刀片的选用，可在保正加工质量的同时节省选用整体合金刀具的高昂费用，另外，模具曲面精加工中所用最小刀具的半径应小于或等于被加工零件上的内轮廓圆角半径，尤其是在拐角加工时，应选用半径小于拐角处圆角半径的刀具并以圆弧插补的方式进行加工，这样可以避免采用直线插补而出现过切现象，做到精加工质量“好”。第14页共14页第二章模