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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不断增加及产品质量要求不断提高，都对曲面的制造精度提出了更高的要求，通过对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措施。模具加工质量工艺随着科技的发展和社会的进步公司从引进数控至今，已有了近二十年的数控经验，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，数控加工已经成为模具制造不可缺少的工艺方法，并且将越来越重要现代模具制造业中，尤其是模具中自由曲面所占比例不断增加及产品质量要求不断提高，都对曲面的制造提出了更高的要求。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、刀具对数控加工质量的影响又变得突出了。在任何旋转刀具加工系统中，主轴与(或其组合体)的联结才是刀具加工性能实现的真正基石！由于高速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。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BT柄7:24锥度刀柄系统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数控加工质量数控加工采用HSK型刀柄刀具的正确选择和使用是影响数控加工质量的重要因素立铣刀立铣刀图立铣刀立铣刀图牛鼻刀图图我在粗加工中采用直径的牛鼻刀，使用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；与立铣刀相比可以留下较为均匀的精加工余量，对后续是十分有利的。图图刀精加工时尽量选用硬质合金刀杆和高精度球头镜面刀片，图图硬质合金刀杆和高精度球头镜面刀片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，模具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”通过前面的分析可以得出在模具的加工中是非常重要的，但是影响模具数控加工质量的另外的重要因素是加工工艺CAM工艺技术 覆盖件模具在确定模具加工方式时要考虑的因素很多，如粗、精加工方案的确定、工艺路线的选择、加工工艺参数的确定等。 1、粗加工工艺的确定 覆盖件模具型面的复杂性和模具的单件加工性,使得其粗加工工艺与一般产品的加工工艺有着较大的差别，下面仅介绍在大型覆盖件模具数控加工中几种典型加工工艺。 1） 增加试切工序 在模具零件粗加工中,无论是铸造毛坯还是焊接毛坯都常会遇到型面加工余量超大的现象，若一次加工到尺寸，则由于切削余量太大，导致切削力太大，刀具的进给阻力太大；若用分层的方法将粗加工分成多次进行，无论是加工成本或加工效率都不合算，如果将工件整个型面抬高一个定值，型面一次加工成型，这样可减少加工时间，但有时会造成形面的个别地方加工余量不够，因此需要在粗加工之前增加一个试加工工序，检验工件粗加工时的切削量。例如机罩压型模试加工程序采用划分局部曲面加工来进行。 在罩盖凸模的粗加工时，因毛坯余量过大而且分布不均匀，在正式粗加工之前，对CAM工艺模型进行了处理。在型面上做出5个局部区域，进行局部区域加工。局部区域的选择应在工件的主要轮廓表面上，且区域点的位置应根据工件毛坯表面尽量对称分布或选择在工件毛坯表面有铸造缺陷的位置，如图2-1所示。实践证明，增加此试加工程序可减少重复加工的次数，改善加工性能，缩短加工时间,对提高模具加工质量和效率是一种行之有效的方法。 图2-1局部曲面加工的划分 2） 合理优化走刀路线 为了提高模具加工质量和生产效率，在模具型面的数控加工中，必须根据模具的结构特点和数控加工工艺性，采用合理的走刀方式和走刀方向。理论上在三轴及三轴以上的数控机床上可以实现三维空间任意形状的走刀。由于在覆盖件的表面造型中，除了主曲面之外，因结构刚性的需要，还有许多的小曲面组成的凸台和凹坑，同时覆盖件模具表面上也有相同的形状，当对其模具型面进行数控加工时，就必须根据表面形状特征，采用不同的走刀方式进行加工，如：等高轮廓走刀，用于一些表面形状复杂、凹坑凸台多且难以加工的曲面加工，以等高层状刀轨加工零件表面，可加工零件所有表面。如图2-2所示的水箱盖板压型模刀轨。 图2-2 3）刀具起刀点的确定 大型覆盖件模具材料一般为铸件或锻件，其毛坯余量常不均匀，因此数控加工时刀具起刀点的位置