德马吉高速加工工艺.ppt

德马吉高速加工工艺研讨会 DMG 德马吉与客户的合作原则 致力于提升客户生产力自始至终贯彻与客户共同发展 共同进步 共同繁荣的原则转让给我们的客户最先进的技术和理念与合作伙伴之间共享我们知识 技术带来的经济效益我们希望同时也能分享客户在加工中的经验提供优质服务我们为提升服务质量不懈努力 如果您对我们的服务不太满意 请通知我们 我们真诚感谢您对我们的支持和厚爱 德马吉培训学院进行机床培训 提供持续全程的技术支持 帮助客户在把学习到的技术用于实际生产加工 培训操作者和编程人员在模具高速加工领域内的相关技术 在全面理解新工艺的基础上提出新观点 德马吉与客户一起开发新工艺 德马吉提供服务的方式 此次研讨会的重点 德马吉公司在教会客户如何应用新技术 新技巧的同时还会致力于推动客户基础知识的增长 如何使客户将汲取的知识转化成经济效益 介绍先进的加工工艺 以使客户能降低模具成本 缩短交货期 从而在模具加工中收取显著的经济效益 使德马吉公司的用户受到工业加工领域先进的培训 使您的机床获取最大的效益 销售部 应用部 服务部电话 021 67648876传真 021 67648757 资讯电话 相关查询网址 德马吉中国 SocietyofPlasticEngineers www 4spe orgNorthAmericanDieCasting www diecasting orgSocietyofManufacturing www sme orgNationalTooling MachiningAssociation www ntma orgAssociationforManufacturingTechnology www mfgtech orgManufacturingMarketplace SearchEngines 什么样的加工才是高速加工 高速加工的定义会因制造业者和从事的产业行业的不同而有所不同 德马吉把高速度和高精度两个特性有机的结合起来 以实现客户要求的在高转速 高进给速度状况下精确的加工出客户需求的三维形状 粗加工 传统加工方法 粗加工工作在整个加工过程中占很小的比例 对整个交货期的影响微乎其微 传统加工使用笨重 大功率 慢速的机床及刀具 极少使用自动换刀 粗加工 高速加工 在同一台机床上完成粗加工和高速精加工 粗加工可以完成加工件的大致形状 粗加工也采用了小切削量 高进给速度的加工方法 粗加工连续进行 自动加工监控系统自动换刀 当前主轴方面的技术允许 精加工 传统加工方式 在主轴速度低 2 500 4 000RPM 伺服控制匮乏的笨重机床上进行加工 势必延长加工时间 精加工表面质量受主轴加速性能 热稳定性 几何精度的限制 大约25 的时间消耗在切削加工完成后的手工操作上 从而生产率大大降低 很少采用自动换刀 使加工过程常常中断 中加工 高速加工 保证精加工余量均匀和加工切削力的恒定 从而保护刀具 提高加工精度 精加工 高速加工 高速加工大大缩短了交货期 优异的表面加工质量极大的缩短了装配和试模时间大进给速度 高主轴转速 10 000 42 000RPM 可以大大缩减加工周期 动态控制使高速加工机床能够保证高进给速度加工条件下的高精度 精加工后的手工工作 在最终装配前必须对型芯和型腔进行修整 减轻修模和抛光的工作量 主要体现在以下三方面 降低劳动强度加工出更精确的几何形状大大缩短了交货期 试模 模具装配阶段必须试模 返工工作大大增加了模具制造成本尽量缩减返工可以大大缩短模具加工生产周期 德马吉的加工理论 在同一机床上一次装夹完成工件的加工 粗加工中加工精加工 生成高效率的刀具轨迹 机床与电脑之间数据传输 机床的控制技术 机床的设计 刀具的选择 技术转化成生产力 高速加工主要影响因素 17 模具生产周期 小型650中型1500大型3000 切削加工 手工操作 试模 粗加工 精加工 总耗时 设计 设计 刀具轨迹 小型14 57 22 7 中型21 52 20 7 大型20 42 30 8 模具生产周期 交货期缩短35 以上 设计 编程 粗加工 精加工 手工前修 试模 DMG模具加工工艺 CNCMilling CNCMilling 传统模具加工工艺 设计 编程 精加工50 手工钳修25 试模10 100 机加工和装配时间 粗加工15 高速加工实例 曲轴锻造模DMC70Vhi dyn材料 1 2714HRC42表面光洁度 2 m加工时间 90min 高速加工中使用的刀具 高速加工的具体定义是什么 1 从转速和功率 马力HP 之间的关系看 50HPat10000rpm40HPat15000rpm30HPat30000rpm15HPat40000rpm10HPat60000rpm2 从主轴孔的锥度角度来看 ISO50taperat10000t015000rpmISO40taperat15000t025000rpmISO30taperat30000andup3 ISO 1940指出 8000转 分以上的转速需动平衡 它既是衡量高速加工的大致标准 高速加工中使用的刀具 1 需考虑的事项2 刀具夹头3 刀具耐磨性 刀具方面需考虑的事项 重点 动平衡同心度刚性 与主轴的联结关系 在任何旋转刀具加工系统中 主轴与夹头 或其组合体 的联结才是刀具加工性能实现的真正基石 刀具生产商要实现高速高精度的加工系统 良好的主轴与夹头联结性能必不可少 德马吉公司技术服务部 与主轴的联结关系 角度公差拉钉清洁度 清洁 不允许污点P O C 的存在我们必须保证污点P O C 小于微米级以保持锥面的精确度如果污点P O C的存在 不能收到预期的动平衡效果地心引力对主轴轴承的作用力将不是设计时预期的受力情况加工精度将受负面影响刀具寿命将受负面影响 刀具夹头系统中 每个工件必须保持清洁 无划痕 毛刺 污垢等 高速加工的刀具选择 1 需考虑的事项2 刀具夹头3 刀具耐磨性 夹头形式 侧面锁定夹头卡盘式夹头动平衡环形式夹头弹簧夹形式夹头液压夹头热缩型夹头 侧面锁定型式夹头 卡盘型夹头 动平衡夹头 弹簧夹型夹头 刀柄直径最小可以达到2 3弹簧夹内径 但3 4弹簧夹内径的刀具为首选它有一般和高精度两种型式的夹头以供选择 液压型夹头 热缩性夹头 高速加工中常用的几种夹头 弹簧夹型 热缩型 液压型 刀具夹头对比表 夹头偏移量刚性平衡性备注侧面锁紧0 01 卡盘型夹头0 01 弹簧夹夹头0 005 需要技术液压夹头0 003 不可用于粗加工热缩型夹头0 003 h6配合 不可 可接受 优异 各种夹头的特性 高速加工中使用的刀具 1 需考虑的事项2 刀具夹头3 刀具耐磨性 为什么我们选择硬质合金刀具 更充分利用现有机床的加工能力它使我们拥有更强的切削力和更长的刀具寿命缩短加工时间 提高生产力为各种特殊用途提供了更多的选择余地 刀具几何变量 螺旋角后角滑动面 剪切面刃口和废料槽 不同的螺旋角度 螺旋角度高 刀具的切削效果也较高但同时轴向受力增大螺旋角度小 排屑性能好 同时轴向力较小 镶片刀的前角概念 镶片刀的镶片角度及其特性 需求功率较小加工件表面光洁度高表面质量高热量传给了铁屑镶片较弱 需要较大的功率表面加工质量差热量传给了工件镶片有较强的强度 正前角 负前角 滑动面 剪切面 在切削过程中滑动面和剪切面是热量产生的主要部位 模具加工中刀具方面应考虑的问题 保证粗 中 精加工中的高品质的同时 尽可能快的去除材料 尽可能使用大的正前角功率低容易控制排屑镶片的选择余地大成本低形状精度有要求时 尽量选用整体刀具 模具加工中刀具方面应考虑的问题 使用相容性和精度很高的刀具可以大大缩减昂贵的手工操作缩短辅助工作时间刀片磨损后更换刀片后 操作者不必重新测量和输入刀具新的长度及直径补偿由于刀具的直径及角半径非常准确 加工出的模具抛光时间大大缩减 刀具的几何参数 选择使用明确的刀具等级及其几何参数选择可能的最短刃口的刀具可以适当提高切割速度及进给速度并非可以增加轴向加工深度 影响高速加工应用的几个因素 影响高速加工应用的几个因素 高速优质表面加工冷却液切割速度和进给速度加工载荷加工深度刻蚀表面概念刀具轨迹的生成 什么是高速优质表面加工 让切屑从加工刃口处飞出 以获得优质的加工表面 此种加工被称为高速优质表面加工 德马吉的高速优质表面工艺大大发展了硬质合金刀具在三维加工领域的应用 针对以下问题高速优质表面加工得到了快速发展 刀具对铁屑的二次切削会降低刀具的耐磨性通过消除刀具受热来提高加工表面精度 优化表面加工质量消除由于刀具受冲击载荷所导致的加工精度的损失 高速优质表面工艺包括以下几方面 用冷却液或吹气的方法带走铁屑产生的热量大部分由铁屑带走工件和刀具几乎没有热量变化最小化刀具偏移切割量维持定值 防止冲击载荷 冷却方式 高精度加工中必须严格控制热量的产生使用冷却液的目的是为了带走铁屑和控制温度冷却液也可以延长刀具寿命可以使用液体或气体来进行冷却 切割速度 V m min 切割速度是指加工过程中刀具刃口在切削工件时 两者之间相对速度 切屑厚度 切屑厚度即刀具每刃的进刀量保持正确的切屑厚度可以使刀具偏移量恒定 从而提高工件表面的加工质量 当转速提高时 进给速度必须相应提高以保证切屑厚度不变 加工深度 径向加工量 Rd 轴向加工深度 Ad 切割速度和进给速度的关系公式 铣刀 转速X刃数X每刃进给量 转速 切割速度X318V m min 刀具直径 钻头 转速X每转进给量 攻丝 转速X每转进给量 高速加工加工深度 加工材料 钢 高速加工的加工深度应该遵循低碳钢 硬度小于40Hrc 粗加工的加工规律 径向进给步距为刀具直径的50 Rd 轴向每层进给刀具直径的6 10 Ad 高速加工中的中加工 在高速加工中 一般不需要中加工 除非工件在粗加工过程中使用了大直径的刀具后使部分留有较大的余量 不可以直接进行精加工 如果粗加工中使用了大径刀具 就必须进行中加工以使加工形状更贴近要求形状 然后再进行精加工 P 步距h 表面平整度r 刀具半径 步进加工 高速加工硬度40 50Hrc的材料 中加工总余量不得大于5 刀具直径无论使用何种刀具 其轴向进给量不得大于6 刀具直径前一把刀具的加工必须保证下一把刀具加工量不大于5 刀具直径 包括褶皱高度和精加工剩余量 高速加工硬度为50 55Hrc的材料的经验值 中加工中总余量少于5 刀具直径任何刀具轴向进给量不得大于5 刀具直径前一把刀的径向步距必须保证下一把刀具的加工余量 包括褶皱高度和精加工余量 不大于5 刀具直径 经验表 程序数7程序总容量4兆程序精加工的统计数字最小位移量0 2mm步距0 15圆弧插补公差0 003程序进给速度2700 3000mm min主轴转速18 000RPM加工时间1 56 02机床型号DMC70Vhi dyn主轴型号40TaperJet4018 000RPM 加工时间缩短为原来的1 6 加工硬度为55Hrc的钢材 刻蚀加工 传统步进加工中的问题 手工抛光必不可少表面粗糙度不均费时 一种精加工刻蚀表面的新概念 精加工表面质量 刻蚀概念 每刃进给量 径向步距 加工时间短 加工表面质量好 缩短抛光时间 采用刻蚀工艺加工的表面 采用刻蚀工艺的实际加工面 使用刻蚀概念的效果 优异的表面加工质量在任何方向上表面加工质量均匀大大减少加工时间模具寿命大大提高 刀具轨迹的生成 刀具轨迹的生成 加工方法圆弧插补精度每行位移量 加工方法 顺切和逆切进刀方式栅格加工 双向 Z等高 层进 进刀方式 材料加工的进刀方式一般有以下三种方式 直线斜向进刀螺旋进刀圆弧进刀加工材料时千万不要采用直接插入的进刀方式进行切削 螺旋线切入 2D3D直线斜向切入 保持刀具的温度在正常状态较浅切削保持高效率高转速高进给 保证恒定的切削负载 尖角处平滑的位移 保证恒定的切削负载 减少切入次数 多切入行程没有多定位少很多空行程很少 保证工件的高精度 沟槽切削 刀具 平面端铣刀切入方法 爬升切入轨迹 圆弧 XY跨步进给 保证恒定的切削负载 角头 斜坡 XY跨步进给 保证精加工余量的恒定 恒定的切削载荷 增加沿角