目前汽车零件设计主要用
CAD
系统,通过逆向工程和试验完成设计,用
CAM
软件加工模具复杂表面,确保设计与加工精度靠数控加工。下面ug环球官网数控小编简单分析五轴加工中心在模具加工中的应用与汽车模具质量的关系。
汽车模具制造中,用三轴加工中心加工深腔模具需加长刀柄和刀具,而五轴加工中心加工深腔陡型腔时,可通过工件或主轴头的附加回转和摆动创造好的工艺条件,缩短刀具长度,避免刀具与刀杆、型腔壁碰撞,减少刀具抖动与破损,延长刀具寿命,提高模具表面质量和加工效率。
用三轴加工中心加工模具侧壁,刀具长度由侧壁深度决定且要大于侧壁深度,增加刀具长度会降低其强度,刀具长度超
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倍径会出现让刀现象,难以保证工件质量。而五轴加工中心可利用主轴或工件摆动,使刀具与模具侧壁垂直,用平面铣刀铣侧壁,提高工件质量和刀具寿命。

三轴加工中心加工较平曲面需用球刀精铣,增加刀路获取好的表面质量,但球头刀中心旋转线速几乎为零,对刀具损伤大,降低刀具寿命和模具表面质量。五轴加工中心加工较平曲面时,可将刀具在工件上成一定角度加工,增加工件与球头刀相对线速,提高刀具寿命和工件表面质量。
以往用三轴加工中心加工不规则曲面模具,刀具切削方向沿整个路径不变,无法保证模具各部位完美质量。而五轴加工中心可使切削刀具始终处于最佳切削状态,优化加工路径运动方向,刀具还能作直线运动,使模具曲面各部位更完美。
用五轴加工中心加工有三维曲线平面的模具,能使切削加工始终处于最佳工作状态,可在机床加工任意区域改变刀具工作角度,完成几何形模具加工。
用五轴加工中心加工模具斜面斜孔,摆头式机床可通过摆头动作将主轴置于工件斜面垂直方向并定位准确孔位,至少需两个线性轴插补运动,会降低孔位精度。摆台式五轴加工中心通过机床摆台将模具斜面置于与主轴垂直位置,主轴一个线性轴单独运动即可完成斜孔加工,提高孔的精度。
铣削无方向变化直线,刀尖划直线即可,方向改变则划曲线,改变刀具刀尖方向后要直线需补偿。五轴加工中心很重要,其系统具备五轴控制功能,加工模具时虽改变刀具方向,但能保持刀尖位置不变。
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轴必要的补偿运动被自动计算,加工精度明显提高。
总之,汽车模具加工应用五轴加工中心,能避免刀具干涉,加工普通三坐标机床难加工的复杂零件。加工直纹面类模具,采用侧铣式一刀成型技术,质量好、效率高。加工立体型面,尤其是大型较平表面,用大直径端铣刀端接近加工,可减少走刀次数、降低残余高度,提高加工效率和表面质量。对模具多个空间表面一次装夹,进行多工序和多面加工,能提高加工效率和各表面相互位置精度。应用五轴加工中心加工模具,刀具对工件始终处于有效切削状态,某些加工场合用大尺寸刀具可避开干涉,其刚性好,能提高加工精度与效率。