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自動車カバー金型への5軸高速マシニングセンターの適用

高速切削理論CNC加工機器や高速加工工具技術の発展に伴い、ますますそれが受け入れられています。高速切断は、さまざまな技術分野を含む包括的な概念であり、その出現により、従来の加工概念が根本的に変わりました。このような新しい加工技術に直面して、それを効果的に使用する方法は、自動車用金型製造プロセスの新たな課題です。

5軸加工車カバー金型

まず、自動車のカバー金型には、主に次のような独自の製造特性があります。
金型の作業部分は非数学的な曲面で構成され、その表面は滑らかで滑らかで波紋がないことが必要であり、稜線ははっきりしています。 車のカバー部品は通常、完了するために金型のいくつかのペアを必要とし、各作業プロファイルは同じ数学モデルに準拠する必要があります。 したがって、表面粗さと形状精度の要件は高くなります。 ウェッジ金型にはさまざまな打ち抜き方向があり、製造装置には回転角度が必要です。


第二に、高速ミリング装置の性能

5軸高速ミリング装置の主なプロセス性能:最大スピンドル速度は18000r / minです。 スピンドルの最速送り速度は25m / minです。 A軸の回転角度は±110度です。 C軸の回転角度は±360度です。 軸方向および半径方向の切削深さ≤0.3 mm。 取り付けツールの長さは300mmを超えてはならず、重量は5kgを超えてはならず、5つの軸をリンクできます。
高速ミリング機能:高回転速度、高速送り、小さな切削量により、切削力は小さく、切削温度は低く、工具のたわみは小さく、高い表面粗さを得ることができ、加工効率は高いです。 ただし、切断荷重は均一である必要があります。

第三に、高速ミリングプロセス設計
自動車カバーの金型加工は、主にプロファイルに基づいています。 さまざまな処理目的に応じて、3つの段階に分けられます:荒加工、中仕上げ、仕上げ。

1、大まかな加工

単位時間あたりに除去される材料の量を最大化することを目的として、表面品質と形状精度は必要ありません。 加工物の大部分は鋳物でできているため、加工表面は硬くて不均一であり、高速ミリング装置はほとんどありません。 荒加工強力なフライス加工CNC装置と、輪郭切削用の工具選択Φ63R8リングフライスを使用します。

2、中仕上げ
荒削りで残されたエラーを排除し、形状が一定の精度に達し、仕上げ代がより均一になり、高速仕上げが可能になります。 粗加工後に残ったマージンはジグザグ形状、特に角のマージンが大きいため、従来の数値制御装置が引き続き使用され、Φ30ボールエンドフライスが中仕上げに選択されます。プロセスは次のとおりです。最初に小径のボールエンドミリングカッターを使用して角のバランスを均一にし、次にΦ30ボールエンドミリングカッターを使用して大規模な表面を組み合わせます。

3、仕上げ
プロファイルの技術要件を満たすために、中仕上げ代を削除します。 仕上げには高精度のフライス盤が使用され、平行線切断にはΦ20ボールエンドフライスが選択され、高品質の作業面が得られ、フィッターの適合性が低下します。

仕上げにおける3軸同時フライス加工と5軸同時フライス加工の選択:
表面加工は点接触フライス加工法であるため、金型表面の曲率は大きく変化します。 3軸同時ミーリングにボールエンドミルを使用する場合、ツールとワークピース間の接触点は、曲率が変化すると変化します。切断点の切断速度はゼロで、切断力は最小です。 この時点で切削に参加すると、加工面の品質が低下し、ブレードの摩耗が増加し、工作機械のスピンドルのZ方向が増加します。工具の半径方向のポイントの切削ポイントが最大であり、切削力が最大であり、この時点で、切削はこのポイントでのブレードの摩耗も加速します。(写真は、3軸同時切断プロセス中のブレードの故障モードを示しています。)つまり、切断力は切断プロセス全体で絶えず変化し、工具直径が大きくなるほど、切断力は大きく変化します。したがって、切削力の変化を抑えるために、小径のボールヘッドツールを選択してください。 ただし、急峻な壁の加工では、小径で長いアーバーは高速加工に役立ちません。


3軸同時フライス加工と比較して、5軸同時フライス加工にはいくつかの利点があります。2つの回転シャフトの動きにより、ワーク表面とツール軸の特定の(または特定の範囲の)角度を維持します。 最大切削速度ポイントとゼロ点までの切削速度を回避することで、切削力は安定した状態に保たれ、急な壁の加工では工具ホルダーを長くする必要はありません。 金型の異なるパンチ方向の輪郭面と穴の場合、5軸同時フライス加工は、加工プロセスを簡素化し、ツールの位置合わせのアシスト時間を短縮することもできます。
ただし、5軸リンケージデバイスのスピンドルが大きすぎ、クランプされたツールの直径が小さくて短く、加工中にワークピースに干渉する可能性があります。 これにより回転角度が制限され、狭くて深いトラフや深い空洞などの部品の加工が困難になります。

そのため、5軸リンケージフライス加工法は、主に自動車の外側カバー金型の製造に使用され、現在は比較的平坦なプロファイル、小さな曲率、ほとんど変化のない金型部品に主に使用されています。 自動車の外装カバー金型など。 しかし、自動車の外側カバー部品は複雑なプロファイルと曲率の大きな変化を持っています。

複雑なプロファイルと曲率の変化を伴う金型製造
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