技術(shù)

    不斷尋求最新的技術(shù)和創(chuàng)新的觀念是任何模具廠處于領(lǐng)先地位必不可少的部分。這里介紹一些利于創(chuàng)造機(jī)會或?yàn)槟＞呒庸ぬ峁╊I(lǐng)先地位的技術(shù)進(jìn)展。模具加工技術(shù)的最新發(fā)展。
并行加工
　　觀念：模具的型芯和型腔合并成一個零件在多任務(wù)機(jī)床上被并行加工。
　　背景：這個觀念由mazak公司(florence, kentucky)的e系列integrex加工中心在imts 2004展會上進(jìn)行演示。使用具有柔性的傾斜銑削主軸(b軸)和反向的車削主軸(c軸)，長方形工件的四個側(cè)面和背面上的冷卻孔由銑削完成。型芯和型腔零件在工件仍合并成一體時被加工。通過車削主軸的旋轉(zhuǎn)和銑削主軸傾斜的協(xié)調(diào)，優(yōu)化刀具的定向能獲得表面粗糙度的改善和刀具壽命的提高。工件還可周期性地反轉(zhuǎn)以利傾倒切屑?！　?br /> 　　然后型芯和型腔被分離，每個部分仍被牢固地夾持在反向的車削主軸。對兩個部分各自露出兩個新的側(cè)面進(jìn)行平面銑削，而模具兩個部分上的冷卻孔在一次裝夾中被全部鉆出。
　　與傳統(tǒng)加工相比，這個方法極大地縮減了裝夾次數(shù)和工序。由于模具的兩個部分相互之間保持極好的定向直到被分離，所以精度也提高了。
　　使能技術(shù)：在這個應(yīng)用里，旋轉(zhuǎn)軸的位置精度是關(guān)鍵。多任務(wù)機(jī)床在銑削主軸上使用一個提供0.0001度分辨率的滾子凸輪。主、從車削主軸的分度增量也是0.0001-度。據(jù)機(jī)床商介紹，轉(zhuǎn)速12,000 rpm的銑削主軸的振幅為1.5微米(0.00006英寸)。極低的主軸振幅可保護(hù)高速銑削應(yīng)用的小直徑刀具。
平行加工
　　觀念：大型模具零件被分割后在較小的加工中心上加工。加工完后的部件再裝配成一個完整的型芯或型腔。在某些情況下，部件被設(shè)計(jì)成鑲嵌件以裝配到模架上的型腔里。
　　背景：在分割一個大型模具零件之后，每個部件可能在較小的加工中心上加工，而不需要放到具有大工作臺的大型立式機(jī)床上加工。雖然也可應(yīng)用較小的立式機(jī)床，但較小的臥式加工中心更加理想，因?yàn)樗哂信判己蜕a(chǎn)能力方面的優(yōu)勢。
　　因?yàn)樗鼈兊墓ぷ鞣秶鄳?yīng)地更小，較小的機(jī)床傾向于具有更高的形位精度。由于移動軸的質(zhì)量小造車網(wǎng)，較小的機(jī)床對于等高線切削能獲得更高的加速度和減速度(acc/dec)。更高的acc/dec速率能顯著地減少整個加工時間-因?yàn)楦叩腶cc/dec，通常需要20小時的加工能在15小時內(nèi)完成。在較小的機(jī)床上，換刀問題能很容易處理。例如，一把精加工刀具不用換切削刃就能完成模具部件精加工是很有希望的。
　　最重要的是，兩臺或三臺機(jī)床同時運(yùn)轉(zhuǎn)能在生產(chǎn)上超過一臺大型機(jī)床。例如，20小時的加工在兩臺小機(jī)床上能在7.5小時內(nèi)完成(分擔(dān)工時，然后是更快的acc/dec速率的因素)。一組較小的機(jī)床還可安排得比一臺大型機(jī)床更有柔性。當(dāng)大型模具能設(shè)計(jì)成適合于分塊加工，僅擁有較小機(jī)床的模具廠仍能承接那些原本超出其加工能力的任務(wù)。
　　此外，較小的機(jī)床代表了一種更低的資本投資。模具廠必須把兩臺或更多小機(jī)床的總成本同具備相同能力的大型加工中心的成本進(jìn)行比較。
　　最后，設(shè)計(jì)用于平行加工的模具也許表現(xiàn)了改善維護(hù)和修復(fù)的機(jī)會。例如，分割模具也許是可行的，所以易于磨損劇烈的區(qū)域可以被單獨(dú)分割開來。通過移開這塊需要被替換、維修或修補(bǔ)的部件，停機(jī)時間可降到最小。
　　使能技術(shù)：較小的機(jī)床必須具有極高的形位精度，以便組裝的模具部件的接合面能真正做到無縫連接。
五軸槍鉆加工
　　觀念：鉆削具有復(fù)合角的水管線路的能力使得提高大型模具的冷卻性能成為可能。五軸槍鉆加工機(jī)床通過消除多次復(fù)雜裝夾從而獲得良好的經(jīng)濟(jì)性成為可能。
　　背景：用于汽車保險杠、汽車儀表板和其它塑料件的那些模具依靠快速而有效的冷卻來獲得有競爭力的生產(chǎn)周期。
當(dāng)只擁有固定工作臺和固定主軸的槍鉆加工機(jī)床時，模具設(shè)計(jì)者有兩個途徑來提高大型模具的冷卻速率。方法之一是增加穿過模架的直線水管線路。另一種方法是鉆削具有復(fù)合角的水管線路，以便管線更貼近型腔表面。第一個方法意味著顯著增加花在槍鉆加工上的時間。第二個方法未必意味著更長的鉆削時間，但它大量增加裝夾時間，因?yàn)槟＞卟考仨殞τ诿總€要求的角度進(jìn)行手動定位。每個加工的裝夾時間通常要比鉆削時間長得多。
　　這些方案都不是很有吸引力，而且它們甚至不能滿足客戶希望降低模具價格的需求。
　　五軸槍鉆加工機(jī)床被證明為一個好的解決方案。這使得加工不平行于機(jī)床軸線的有夾角的深孔而且無需專用夾具可以變得可行。這個能力極大地縮減了完成一個模具所需的裝夾次數(shù)。在固定工作臺和固定主軸的槍鉆加工機(jī)床上鉆削具有復(fù)合角的水管線路時，對于汽車儀表板模具的陰?？赡苄枰噙_(dá)60次的裝夾。在五軸槍鉆加工機(jī)床上做同樣的工作需要三或四次裝夾，研發(fā)人員說。
　　使能技術(shù)：ixion auerbach ia tlf-1300.5五軸槍鉆加工機(jī)床在imts 2004展會上相當(dāng)引人注目。該機(jī)床的特色是有一個可編程的旋轉(zhuǎn)工作臺和比正常旋轉(zhuǎn)范圍下限多25度、上限多15度的cnc主軸頭。該機(jī)床能裝備傳統(tǒng)槍鉆、sts (單管系統(tǒng))型式的鉆頭，或兩種鉆頭都裝備。使用直徑為1英寸的后一種鉆頭在深孔鉆削時，其速度高達(dá)每分鐘9英寸。據(jù)美國ixion auerbach inc.公司(monroe, new york)總裁講，該機(jī)床的工藝控制系統(tǒng)能實(shí)時地以圖形方式顯示油壓、流量、進(jìn)給抗力和扭矩。這意味著在鉆削時能監(jiān)控最優(yōu)的鉆削速度、減少刀具破壞的風(fēng)險。該機(jī)床的設(shè)計(jì)剛性好還能進(jìn)行高速銑削、鉆削和攻絲加工，需要裝備一個換刀裝置選件。