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淺談五軸加工中心在汽車模具加工中的優(yōu)勢(shì)有哪些？
五軸數(shù)控加工是數(shù)控加工的重要組成部分。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、輕工、醫(yī)療、造船、航空航天等高精度儀器制造領(lǐng)域。在傳統(tǒng)的模具加工中，常用三軸加工中心和立式加工中心完成工件的銑削加工。隨著我國(guó)模具制造加工技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)三軸加工中心和立式加工中心的一些弱點(diǎn)也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。例如球端銑刀是目前模具加工中常用的刀具。在模具加工中使用球頭銑刀的好處是顯而易見的。但如果用在立式加工中心上，底面速度為零，光潔度也較差，如果用五軸加工中心加工模具，上述缺點(diǎn)可以完全克服。
1.五軸加工的優(yōu)點(diǎn)
在五軸加工中，使用平底銑刀保持復(fù)雜模具加工表面的垂直狀態(tài)，對(duì)減少加工時(shí)間有很大幫助?；谖遢S加工中心的原理，也適用于有角度曲面的側(cè)銑，消除了球頭銑刀加工時(shí)產(chǎn)生的肋骨狀紋理，使模具表面質(zhì)量更加理想，降低了成本。增加了手工銑削和清潔模具表面的手工工作，大大降低了成本。
五軸加工技術(shù),通過工件的問題需要重新定位在一個(gè)復(fù)雜的角度,需要調(diào)試和多次夾可以解決,不僅縮短了時(shí)間,還大大減少了錯(cuò)誤生成的,這是需要在安裝工件夾具也被保存的大量成本,和機(jī)床也實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的加工!例如，復(fù)雜表面的鉆孔、錐度加工、凹模加工等，傳統(tǒng)的加工方法是不可能實(shí)現(xiàn)的。
五軸加工所用的刀具較短，可一次加工全部零件。在同一三軸加工中，不需要重新安裝卡或使用所需的較長(zhǎng)刀具，使用時(shí)間更短，模具內(nèi)部完成生產(chǎn)，零件表面質(zhì)量也較好。
2.五軸加工中心在汽車模具加工中的應(yīng)用
目前，CAD系統(tǒng)主要用于汽車零部件的設(shè)計(jì)，通過逆向工程和各種實(shí)驗(yàn)來(lái)完成零部件的設(shè)計(jì)。利用CAM軟件對(duì)模具復(fù)雜曲面進(jìn)行加工。但是如何保證設(shè)計(jì)和加工的準(zhǔn)確性呢?這取決于數(shù)控加工。下面簡(jiǎn)單分析五軸加工中心在模具加工中的應(yīng)用與汽車模具質(zhì)量的關(guān)系。
2.1深腔模具加工
在汽車模具制造的過程中,如果你想使用一個(gè)三軸加工中心實(shí)現(xiàn)深腔模具,須延長(zhǎng)工具持有人和工具,但當(dāng)你使用五軸加工中心來(lái)處理相對(duì)較深,陡峭的蛀牙,你要?jiǎng)?chuàng)建更好的模具加工工藝條件,額外的旋轉(zhuǎn)和搖擺的工件主軸頭也可以適當(dāng)縮短長(zhǎng)度的工具,從而防止刀具、刀架與型腔壁之間發(fā)生碰撞，減少加工時(shí)間。刀具的抖動(dòng)和破損延長(zhǎng)了刀具的使用壽命，模具的表面質(zhì)量和加工效率也得到了很大的提高。
2.2模具側(cè)壁的加工
對(duì)于模具側(cè)壁的加工，三軸加工中心的刀具長(zhǎng)度大于側(cè)壁深度，刀具長(zhǎng)度也由側(cè)壁深度決定。如果刀具的長(zhǎng)度增加，其強(qiáng)度將顯著降低。3倍直徑時(shí)，會(huì)出現(xiàn)刀的現(xiàn)象，而且工件的質(zhì)量也難以保證。例如，用五軸加工中心加工模具的側(cè)壁，利用主軸或工件的擺動(dòng)可以使刀具和模具的側(cè)壁始終呈現(xiàn)垂直的狀態(tài)。銑削模具側(cè)壁時(shí)，可以使用平面銑刀對(duì)工件進(jìn)行加工。提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命。
2.3模具的平面處理
在加工模具的平面時(shí)，三軸加工中心需要使用球銑刀完成銑削，以獲得良好的表面質(zhì)量。在這種情況下，需要增加刀具路徑，但球刀的刀具中心轉(zhuǎn)速幾乎為零。在模具加工過程中，刀具的損傷較大，刀具的使用壽命會(huì)急劇降低，模具的表面質(zhì)量也會(huì)惡化。五軸加工中心用于加工相對(duì)平坦的曲面。刀具可以以一定的角度放置在工件上，工件就可以被加工。這樣可以增加工件與球端刀具之間的相對(duì)線速度，不僅可以提高刀具的壽命，工件的表面質(zhì)量也會(huì)大大提高。
2.4模具不規(guī)則表面的處理
對(duì)于不規(guī)則曲面模具的加工，過去一般采用三軸加工中心進(jìn)行。刀具切削模的方向是沿著切削的整個(gè)路徑移動(dòng)。切割過程不會(huì)改變。此時(shí)，刀尖的切削狀態(tài)無(wú)法保證模具各部分的品質(zhì)。彎曲變化頻繁的模具和凹槽深的模具，該刀具可由五軸加工中心加工。刀具總能達(dá)到切削狀態(tài)。該工具可以優(yōu)化整個(gè)加工路徑的方向。該工具還可以同時(shí)線性移動(dòng)。曲面的每一部分都將更加好。
2.5不同幾何形狀模具的加工
采用五軸加工中心加工三維曲面模具時(shí)，模具的切削始終保持在工作狀態(tài)?？稍跈C(jī)床的任意區(qū)域改變刀具的工作角度，完成幾何模具加工。
2.6模具傾斜面上傾斜孔的加工
當(dāng)處理模具斜斜孔的表面,可以使用五軸加工中心的主軸垂直一側(cè)傾斜表面的工件通過搖擺頭處理行動(dòng)搖擺頭類型的機(jī)床和位置的準(zhǔn)確的孔的位置。為了準(zhǔn)確加工模具上的斜孔，至少需要兩個(gè)直線軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，在此過程中大大降低了孔的位置精度。對(duì)于斜孔的加工，如使用帶有擺臺(tái)的五軸加工中心，其作用是通過機(jī)床的擺臺(tái)將模具的斜表面放置在與主軸垂直的位置?？梢酝瓿芍鬏S直線軸上一個(gè)斜孔的加工，明顯提高了斜孔的加工精度。
2.7不改變模具方向的直線銑削
如果你想在不改變方向的情況下磨出一條直線，你只需要在工具的頂端畫一條直線。如果需要改變方向，工具會(huì)畫一條曲線。改變工具的方向。利用五軸加工中心進(jìn)行曲線補(bǔ)償是非常重要的。如果控制系統(tǒng)不考慮刀具的長(zhǎng)度，刀具會(huì)繞軸的中心旋轉(zhuǎn)，刀具不能固定，很有可能會(huì)移出當(dāng)前的工作位置。而五軸加工中心系統(tǒng)采用五軸控制。函數(shù)。在加工模具的操作中，雖然使用五軸控制系統(tǒng)改變了刀具的方向，但是刀尖的位置可以保持不變。在此過程中，還會(huì)自動(dòng)計(jì)算xyz軸的必要補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，加工精度明顯提高。
總之，在模具加工中，采用五軸加工中心可以避免刀具干涉，可以加工普通三軸機(jī)床難以加工的復(fù)雜零件。直紋面模具的加工可采用側(cè)銑一切成型工藝，加工質(zhì)量好，效率高。對(duì)于三維輪廓，特別是大型平面，可以使用大直徑立銑刀加工大型平面。減少孔道數(shù)，殘余高度小，可有效提高加工效率和表面質(zhì)量。該模具的多個(gè)空間曲面可同時(shí)夾緊，進(jìn)行多工序、多面加工，提高了加工效率，可有效提高各曲面相互位置的精度。當(dāng)采用五軸加工中心進(jìn)行模具加工時(shí)，刀具對(duì)工件始終處于有效的切削狀態(tài)。在一些加工領(lǐng)域，可以使用大尺寸的刀具來(lái)避免相互干擾。這種刀具剛性較好，可以提高加工精度和加工效率。
因此，五軸加工中心具有廣泛的加工適應(yīng)性因此，五軸加工中心具有廣泛的加工適應(yīng)性，值得廣泛推廣。
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