Ⅰ 求一篇加工中心的论文。5000字。
为模具加工选择加工中心
摘要!本文针对模具数控加工的特点"提出了选用加工中心时应考虑的若干方面"以保证加工质量和提高生产
效率!
关键词!模具$加工中心$选型
!前言
模具是目前应用数控加工最为广泛的行业之一!随
着市场对模具产品质量要求的不断提高"将有更多的企
业选用加工中心!加工中心的性能将直接影响模具的加
工工艺#加工质量和生产效率!加工中心综合应用了机
械技术#电子技术#计算机技术#电气技术#液压技
术#光学技术"具有先进性#复杂性#发展的迅速性以
及品种型号和档次的多样性"而且价格相对比较昂贵"
因此加工中心的选用是一项重要而复杂的工作"要慎重
进行!文献/01/21/31/41提出了加工中心选用的一般原则
和方法"本文主要探讨现代模具制造行业加工中心的具
体选型要求!
"加工中心的选用原则与程序
加工中心的初期投资及维修等费用较昂贵"要求管
理及操作人员的素质较高!用户要根据自身的经济实力
和技术实力"以满足需要为前提进行选用!
565确定典型加工工件的形状尺寸
根据企业在模具市场的定位"确定模具生产的种
类#结构和形状尺寸范围"然后采用成组技术把典型模
板进行归类"再来选择合适的加工中心!
562机床市场调研与订货
加工中心的种类繁多"价格较昂贵!加工中心的选
用不仅是以数控机床技术#加工工艺技术为基础的综合
应用技术"而且是一种受自身经济实力和技术实力约束
的综合管理技术!在加工中心初选技术方案出台后"要
货比三家"与机床生产厂家深入沟通"要询问并调研机
床厂家提供的典型用户"兼顾眼前需要与长远规划"结
合用户!78编程能力#数控机床操作和管理维修水平"
最终敲定性能价格比最好的加工中心型号与生产厂家!
订货合同中要明确加工中心的验收标准#程序和验收期
限"编程操作维修培训要求"机床专用检具#刀具#特
殊附件和关键配件的供应"是否要作综合性试件的切削
精度检查"付款方式及质量保证金等!
#加工中心的选型
265加工中心类型与规格的确定
现代模具制造"都采用专业化协作的生产方式"模
架#顶针等零件外购"模具数控加工的零件"通常有定
模型腔#动模型芯#电极#镶块#滑块等!一般选立式
加工中心加工定模型腔#铜电极#镶块#滑块等零件"
动模型芯既可选用立式加工中心加工也可考虑选择卧式
加工中心加工!卧式加工中心的工艺性比较广泛"但卧
式加工中心比立式加工中心的价格要贵"所需加工费也
高"用户要根据自身经济实力选配!加工模具型面若有
空间曲面"要考虑选择多轴联动的加工中心9:1!如果是
用于大型模具加工"往往要选择龙门加工中心!
在确定加工中心规格时"应根据模具模板大小考虑
工作台尺寸及各坐标行程!首先按模板尺寸"初定加工
中心工作台尺寸"再考虑模具的装夹方式以便留出安装
夹具所需的空间"然后再核算加工中心!轴#"轴行程"
以满足模具的实际加工范围!对大型模具还要考虑工作
台的最大承载重量!立式加工中心要考虑主轴端面到工
作台面的距离!卧式加工中心要考虑主轴端面到工作
台中心的距离!
鉴于模具材料硬度较高"模具粗加工工作量大"
在考虑主轴功率及扭矩时"在同等规格尺寸时一定要
选用主轴功率#扭矩都较大的机床"以提高切削效率!
有实力的企业可考虑选用主轴转速/000#12(+以上
的高速加工中心3/4356"以提升加工中心对模具材料硬度
的适应性"扩大加工中心的加工工艺范围"进一步提
高加工效率和加工质量!
模具电极常用材料为纯铜或石墨"如要加工石墨
电极786"优选防尘性能好的高速加工中心!
9:9加工中心精度的选择
模具按制品材料可粗分为五金模和塑料模!一般
地说"五金模具的零件加工精度高于塑料模具的零件
加工精度!
根据模具定模型腔和动模型芯关键部位的配合精
度考虑加工中心的精度等级!国产加工中心分为普通
型和精密型"其精度参见下表!
由于数控技术的飞速发展"普通型加工中心已可
加工/;5级精度零件"精密级加工中心可加工<;/级精
度零件3=6!
在考察加工中心的精度指标时"要注意它采用的
精度标准3>06!国际上常用的精度标准有*?@$国际标
准%#A*?$日本标准%#B?CD$美国标准%#EF*$德国
标准%#G?$英国标准%等!除A*?标准采用测量一次的
极差法计算加工中心精度"其他标准均采用多点多次
测定的数理统计法计算加工中心精度!就同一台机床
而言"用不同的精度检测标准"其检测的数值"数理
统计法约为极差法的9;H倍!
9:H加工中心的刚性与精度保持性
由于模具材料均较硬"而加工中心技术参数说明
中标出的精度"是加工中心在无负载下的技术参数!
在实际加工状态下的精度还与加工中心的刚性等因素
有关!所以应对模具工业用加工中心的刚性予以特别
关注!刚性是加工中心质量的一个重要特征"但目前
尚无对加工中心刚性评价的客观标准"必要时选择相
对模板尺寸大一档规格的加工中心!
在选择加工中心时"还要考虑机床的精度保持性!
要分析机床的布局#机床刚性#导轨跨距及结构形式&
要优选铸铁材料导轨#优选混凝土材料床身&主轴要
带有循环冷却装置等等!刚性和精度保持性好的加工中
心"在机床’磨合(后"会越用越好!笔者就见过不少
模具加工企业"有的因加工中心选型不当"加工过程中
机床振动和噪声较大"使用一两年后机床精度已丧失&
有的加工中心用了十几年"机床精度仍然保持!
9:I数控系统的选择7>>4
所选数控系统的档次要与加工中心的档次相匹配!
由于模具型面单工序加工的程序容量可达>JG以上"加
工时间可达几十小时以上"一般要求数控系统的平均无
故障时间$CKGL%大于>0000M"运算速度快"存储容
量大于>CG"系统快进速度大于9I212(+"插补单位
小"插补功能较丰富"网络通信能力强"故障自诊断功
能强"具有在线诊断功能"带交流驱动单元!如模具型
面复杂"数控系统最好具备进给速度前瞻控制和
NOPG?曲面插补功能!
现代数控系统具有许多功能"有的属于基本功能"
有的属于选择功能!选择时一定要根据加工中心的具体
用途而定!应对数控系统的性能和价格等作一个综合分
析"既不要求全"也不要遗漏!
模具数控加工基本上都是使用QBC软件自动编程"
数控系统的选择还要考虑与流行QBC软件的数据交换"
最好是QBC软件能直接支持该数控系统的后置处理!
在多轴联动数控系统的选择上"必须同时考虑多轴加工
QBC软件的匹配3>963>H6!
9:<加工中心台数估算
对每个典型加工零件"按照工艺分析可以初步确定
工艺路线"确定凸模#凹模#电极等的加工工序内容!
用QBC模拟加工得到每道工序的切削时间!"再考虑相
应辅助时间$一般为>0R;90R!%与每次换刀时间$约
为>0;90.%"就可算出每道工序的加工工时!按一年H00
个工作日"两班制"一天有效工作时间>I;><M计算"
可初估加工中心的年生产能力!根据生产要求或工序平
衡要求"决定加工中心的台数!
选购加工中心要注意上下工序间的节拍协调一致"
还要注意外部设备的配置"与编程#操作#维修等环节
的匹配!在模具加工行业"因等待加工程序而导致加工
中心停机的现象时有发生!
9:/自动换刀装置及刀柄的选择
自动换刀装置$BKQ%是加工中心的基本特征!模
具数控加工所需刀具不多"对换刀时间也没有过高要
求"尽量选用结构简单#可靠性高#维修容易的自动换
刀装置"加工中心刀库容量一般选I;>/把!
加工中心所用的刀具是由通用刀具和与主轴前端锥
孔配套的刀柄等组成!刀柄及拉钉的标准有日本的GK
标准#欧洲的*?@及F*N标准#美国的QBK1BN?*标准#中国的/01标准!各标准依据柄部直径又有各种大小的
尺寸"最常用的是23号及43号刀柄!但这类刀柄不适
用于高速加工"高速加工中心上要选用567系列短锥刀
柄!
可根据加工中心主轴前端锥孔直径选定刀柄号"
根据模具加工工艺方案选定刀柄的数量和适量的刀具!
要注意查看加工中心所用的拉钉标准和机械手夹持部
位标准!此外"还需选配刀具预调仪!
89:其他选择
自动交换工作台的选择#由于模具的制造是单件
生产"一般毋须考虑选用多工作台!
冷却装置$排屑装置$安全防护装置#由于模具
加工余量大"加工时间长"要选用带有全防护罩的大
流量的冷却装置"快速可靠的排屑装置"安全防护装
置保护功能全面$可靠!
加工中心附件的选择#选用加工中心"除了认真
考虑其基本功能及基本件外"还要选用一些选择功能
及附件"如刀具状态监测仪等!要选择与生产要求相
应的高可靠性的附件!
加工中心的选用"还要考虑品牌$可靠性%;<=>
大于?33小时&"关键配套件质量$维修服务网点$环
保与安全认证等因素!
!结束语
根据模具加工的具体要求"选择适用的加工中心"
将提高用户的投资效益"提升模具加工能力和加工质
量!
参考文献
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@GE盛伯浩等C数控机床的现状与发展@DE C制造技术与机床"
Ⅱ 哪家代理米克朗五轴加工中心丝杆W5010G-66PYK1-C5Z2
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