模具技術的創新推動機床產業的改進
發布時間：2013-11-12
模具和機床是兩個息息相關的產業，因此，模具技術的不斷創新推動著機床產業的不斷改進。隨著消費類產品更新換代速度的加快，模具技術也在不斷的創新發展，對生產的產品精度要求越來越嚴格，對模具的生產效率和制造品質提出了越來越高的要求，因此電火花加工模具的低生產效率和品質不穩定等缺點逐漸暴露出來。為實現模具型腔及其相關部位的高速加工，對機床需要提出了三大要求。
為實現模具型腔及其相關部位的高速加工，機床需要具備以下特點：
1、由于模具正在向大型化方向發展，幾噸到幾十噸的模具非常普遍，因此要求機床工作臺面能承受大重量，這就要求設備必須具有大承重和高剛性的特性，還必須有足夠大的臺面尺寸和工作行程與之相適應。另外，模具材料的強度和硬度都很高，加上常常采用伸長量較大的小直徑端銑刀加工模具型腔，因此加工過程容易發生顫振。為了確保零件的加工精度和表面質量，用于模具制造的高速機床必須有很高的動、靜剛度，以提高機床的定位精度、跟蹤精度和抗振能力。
2、高轉速和大功率高速加工是發展方向，高速銑削在模具加工中已顯示了極大地優越性。為了適應模具型腔曲面的加工，刀具的半徑應小于型腔曲面最小圓周半徑，以免加工過程中刀具與工件發生“干涉”。由于刀具直徑小，因此要求主軸轉速非常高，國外高速加工機床主軸轉速已達到4萬～10萬r/min，快速進給速度可達3萬～6萬r/min。型腔和模具零件其他部件粗、精加工常常在工件一次裝夾中完成，故主軸功率要大，中等尺寸模具銑床和加工中心的主軸功率常為10~40kW，有的甚至更高。
3、能多軸聯動及良好的深孔腔綜合切削能力模具型腔多為復雜的空間六曲面及溝槽所構成，且許多模具具有深孔腔。為了達到對3D曲面的高精度、高速度和高穩定性加工，機床需要多軸聯動，且具有良好的深孔腔綜合切削能力。可以采用五軸聯動加工中心，除了三個坐標的直線運動外，還有兩個旋轉坐標的進給運動。銑頭或工作臺可以多軸聯動進行連續回轉進給，從而適用于加工具有復雜型腔曲面的模具零件。
可以說，復合加工是模具加工的發展方向之一。雖然加工中心已能將許多機加工工序復合在一臺機床上實現，但這仍不能完全適應模具加工，將機械加工與電、化學、超聲波等不同原理加工方法進行復合，兼備兩種以上工藝特點的復合加工在今后的模具制造中將有廣闊的前景。