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高速CNC加工有哪些特点和优势?

发布时间:2017-05-03 14:57:38  作者:澳凯模具 

让我们来看看高速CNC加工有哪些特点和优势?

高速铣加工采用小径铣刀(典型刀具是整体硬质合金球头铣刀,端铣刀和波纹铣刀),高转速(主轴转速可达40,000 rpm)、小周期进给量,使得生产效率大幅度提高,精度能稳定达到5μm;同时由于铣削力低,工件热变形减少,铣削深度较小,而进给较快(直线电机, 高达80m/min的快移速度,高达2g的加速度),表面光洁度可达 Ra<0.15 μm。高速铣可加工60HRC的淬硬模具钢件,因此高速铣加工允许在热处理以后再进行切削加工,使模具制造工艺大大简化。
一、高速CNC加工的优势:
高速CNC加工(HSM或HSC)是二十世纪九十年代迅速发展应用的先进加工技术。通常是指高的主轴转速(10,000-100,000r/min)、高的进给速度(40m-180m/min)下的铣削加工。高速加工在实际应用中能解决新材料的加工问题,适应表面质量高、精度高、形状复杂的三维曲面加工,减少和避免效率低的电火花加工,解决薄壁零件的加工问题,数控高速复合加工还可以减少搬运与装夹次数,避免重复定位带来的加工误差等,既提高了加工质量,又提高了加工效率。


高速CNC加工一般采用高的铣削速度和快速多次走刀来提高效率,小直径刀具,适当的进给量,小的径向和轴向切削深度,即切削体积。随着铣削速度的提高,加工时间大幅度缩短,并且切削力下降、振动小,尤其是径向切削力大幅度降低,零件变形小,由于在切削时大量的切削热被切屑带走,工件表面温度较低。由于高速铣削的的上述特点,高速加工相对常规加工具有突出优点:高生产率、工作平稳、加工表面质量很高,无需再进行其它表面处理工序、有利于加工薄壁零件和高强度、高硬度脆性材料、可缩短交货期、减少设备台数及车间面积、减少工人数量。

二、高速CNC加工与塑胶模具制造
目前塑料模具越来越精巧、结构越来越复杂,要求的合模次数接近和超过80万次,采用的模具钢材的硬度越来越高,有的甚至超过HRC 64以上,而模具的交货期却要求越来越短。大多数塑胶模具材料都是高硬度、耐磨性能好,其加工难度大。传统工艺广泛采用电火花(EDM)微切削加工成形,生产效率极低。高速CNC加工技术对塑胶模具加工工艺产生了巨大影响,它改变了传统模具加工所采用的“电火花→抛光”等复杂冗长的工艺流程,甚至可用高速切削加工替代原来的全部工序。
 
在模具的高淬硬钢件(HRC45~65)的加工过程中,采用高速切削可以取代电加工和磨削抛光的工序,避免了电极的制造和费时的电加工时间,高速加工技术除可应用于淬硬模具型腔的直接加工(尤其是半精加工和精加工)外,在EDM电极加工、快速样件制造等方面也得到了广泛应用。大量生产实践表明,应用高速切削技术可节省模具后续加工中约60%-100%的手工抛光时间、也可减少EDM的工序与时间、节约加工成本费用近30%、刀具切削效率可提高1倍,这种节约已经在许多国外模具厂商得到了真实反映。
 
用高速铣削加工模具,不仅可用高转速,大进给,且粗、精加工一次完成,大大提高了生产效率。采用高速切削加工淬硬钢模具,硬度60HRC以上,表面粗糙度Ra0.6μm,达到了磨削加工的水平,效率比电加工高数倍,不仅节省了大量的修光时间,还可代替绝大部分的电加工工序。
 
随着高速CNC加工在模具制造中应用越来越广泛,塑胶模具的加工速度越来越快,模具精度越来越高,加工效率也是越来越高,以前的高模具费、长交期将慢慢被高速CNC加工所取代。

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