五轴加工技术在模具生产中的应用
发布时间:2019-05-08 17:37 | 浏览:13117次

随着科技的发展,五轴加工技术被广泛应用于机械加工,本文以实际模具零件加工为例,对五轴加工技术在模具加工中应用的可行性和重要性进行分析。与三轴加工技术进行对比后得知,五轴加工技术能让其加工效率及零件质量得到提高,电极数量得到减少,帮助模具加工企业更加充分的应用五轴加工技术,提高产品质量和缩短产品生产周期。


五轴加工技术在模具制造加工中能够快速的强化机械加工效率,一般体现在如下几点上:

(1)一次装夹零件,能够完成大部分的加工;

(2)局部区域有着较高的加工精度,并且加工时间短;

(3)随着难加工部位的减少,电极数量随之得到减少,模具生产周期得到缩短。

零件自身的形状决定着其加工方式,因此,在编程前,应分析零件每一部分的形状、加工工艺,保证零件刀具选用与摆放零件形式,减少装夹二次和二次加工。空调骨架模具零件的三维图,也是模具生产中运用五轴加工技术加工的典型零件。

五轴加工技术在一次装夹零件过程中,通过更换刃具和改变刀具或工件的摆角,能够同时进行多项工作。在刀具和工件接触中,在刀具高速旋转中来进行切削,从而达到预期的切削效果。


刀具与被加工工件表面接触角不同,所遵循的切削原理也不同,最后所得到的切削质量自然也不一样。在平面光刀与侧刃切削中,工件和刀具是一种面接触形式,与点接触对比来讲,其加工质量和效率更好,有效地减轻了零件表面抛光工序的工作量。

在利用三轴加工过程中,一般都会选取“斜面”加工形式,这样球刀、零件的表面只存在一个接触点,无法保证加工效率,并且两条刀路间有“残高”情况出现,在后续工作中抛光有很大的工作量要做。

在同个区域内,使用五轴加工,在定位后,待加工表面和刀轴保持垂直状态,利用平面广刀的切削方法,刀具和工件处于呈面接触中,不但得到了很高的加工效率,也延长了刀具使用寿命,并且刀路间不会有“残高”情况,可得到较高的加工表面质量;再者,通过更换刀具,利用机床自身精度,还可完成部分精镗、磨削、抛光等工序,在后续工作中只需要简单的进行抛光便可以了。

在注射模过程中,经常遇见成型塑件圆角处型腔加工形式,这种形势在加工过程被称为“清根”。在清根过程中,依据零件圆角半径来选择刀具,但在长径比的局限下,刀具长度也受到了限制,很多很深的型腔圆角处三轴加工不能及时加工到位,只能利用电极清根进行加工。通过试验结果表明,在使用五轴加工技术清根后,简化了加工程序,缩短模具生产工期,并且提高了工具利用效率。

一般情况下,刀具和工件加工中会有很多意外的状况,对二者的相对运动也无法想象,为了保证程序的稳定性,应仿真模拟五轴加工编程,避免在加工中出现其他问题。目前,NX6.0、VERICUT 等多种软件均可对五轴加工进行高精度仿真模拟,对刀具、机床和零件等模型进行调用,有效读取程序信息,保证加工工件和刀具的互相运动,以三维动画形式对切削过程进行模拟。同时,还能检测各个零件的过切。

在仿真模拟下,编程员在看到真实的加工过程中,及时发现在加工中出现的问题,从而保证五轴加工编程的合理性。与三轴加工对比而言,五轴加工中多了两个自由度,也正因为如此,对机床性能的要求也就高了很多。在编程中,应考虑好应用五轴加工技术的各项信息,待加工零件符合加工情况后,选择相符的机床,并结合机床性能明确装夹形式。





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