硬質(zhì)材料怎么進(jìn)行銑削加工
當(dāng)高速加工技術(shù)應(yīng)用于加工經(jīng)過(guò)淬硬的模具零件時(shí)，模具車(chē)間可以從模具加工工藝中擺脫某些最昂貴和最費(fèi)時(shí)間的加工工序。以下是學(xué)習(xí)啦小編為您帶來(lái)的關(guān)于硬質(zhì)材料的銑削加工，希望對(duì)您有所幫助。
硬質(zhì)材料的銑削加工
Corey Greenwald先生就碰到了這樣的問(wèn)題。他明白，在工廠(chǎng)生產(chǎn)注塑模的時(shí)候，硬質(zhì)材料的銑削加工已成為一個(gè)主要問(wèn)題。他懂得如何在他自己創(chuàng)建的車(chē)間內(nèi)——Hard Milling Solutions公司——以其獨(dú)有的“硬質(zhì)材料銑削方法”，有效地、始終如一地和信心十足地銑削加工硬質(zhì)材料。作為一個(gè)模具車(chē)間，他了解一定會(huì)碰到硬質(zhì)材料的銑削加工問(wèn)題，他們似乎需要這樣的一個(gè)專(zhuān)業(yè)加工車(chē)間，才能解決硬質(zhì)材料的銑削加工問(wèn)題，因?yàn)樗麄兗葲](méi)有足夠的時(shí)間在他們自己的機(jī)床上加工，也沒(méi)有做好準(zhǔn)備在他們自己的設(shè)備上銑削硬質(zhì)材料。
可惜，當(dāng)碰到需要銑削加工硬質(zhì)材料時(shí)，許多模具車(chē)間都沒(méi)有做好這樣的準(zhǔn)備。他們?cè)谀＞呒庸し矫嫒匀徊捎脗鹘y(tǒng)的方法。他們?cè)诮Y(jié)束模具的加工以后，還要花很多的手工作業(yè)時(shí)間去拋光模具，最后還要費(fèi)時(shí)間逐點(diǎn)修整、測(cè)試和調(diào)配這些模具。
Greenwald先生說(shuō)：“這些額外的附加時(shí)間會(huì)使全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)性與非競(jìng)爭(zhēng)性模具行業(yè)之間產(chǎn)生很大的不同。”他總結(jié)說(shuō)：“如果這些模具車(chē)間不改變他們的加工方法，他們就很難繼續(xù)生存下去。”
Greenwald先生確信目前最重要的問(wèn)題是解決硬質(zhì)材料的銑削加工問(wèn)題，特別是小型模具和型芯插入件。他說(shuō)，采用硬質(zhì)材料銑削技術(shù)可以幫助車(chē)間開(kāi)始加工淬硬的鋼制模具，而且模腔表面也無(wú)需或很少需要進(jìn)行拋光等作業(yè)。這樣，在模具加工生產(chǎn)中使他們省去了幾道費(fèi)時(shí)、費(fèi)工的加工工序。他補(bǔ)充說(shuō)，在采用硬質(zhì)材料銑削技術(shù)以后，可提高了模具另一面的閉合面加工水平，從而使它達(dá)到“負(fù)庫(kù)存”條件。這也就是說(shuō)，在模具的配合面之間留了很小的間隙。這樣，當(dāng)模具第一次放置到壓力機(jī)時(shí)，可以大大節(jié)約模具的最終調(diào)試時(shí)間和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。而且模具的使用壽命增加，運(yùn)行的速度提高。
Greewald先生說(shuō)：“適當(dāng)?shù)貞?yīng)用硬質(zhì)材料銑削技術(shù)，模具車(chē)間就能夠從機(jī)床上直接加工模具零件，然后進(jìn)行組裝，最后安裝到注塑機(jī)上，于是第一次注塑就能生產(chǎn)出一個(gè)很好的零件。采用硬質(zhì)材料銑削加工技術(shù)以后，模具車(chē)間從注塑模的加工和調(diào)試過(guò)程中節(jié)約了不少時(shí)間和費(fèi)用。”
那么采用硬質(zhì)材料銑削加工技術(shù)需要什么條件?按照Greenwald先生的說(shuō)法，采用硬質(zhì)材料銑削技術(shù)首先需要有一種全新的思想理念來(lái)解決如何加工金屬的問(wèn)題。硬質(zhì)材料銑削需要采用某種機(jī)床、某種刀具和刀柄以及某種加工程序軟件。所有這些技術(shù)必須及時(shí)到位，并應(yīng)能十分理想的全面合作。
Greenwald先生說(shuō)：“只要一切順利執(zhí)行，并且懂得如何互相配合，那么硬質(zhì)材料銑削技術(shù)就會(huì)成為一項(xiàng)可靠而富有成效的工藝。”事實(shí)證明，在他車(chē)間內(nèi)使用的兩臺(tái)立式加工中心(專(zhuān)門(mén)用于硬質(zhì)材料的銑削加工)實(shí)際上24h運(yùn)行，很少需要有人參與操作。
模具加工車(chē)間的誕生
Greenwald先生是如何成為受人尊敬的實(shí)踐家和硬質(zhì)材料銑削技術(shù)的強(qiáng)力推薦者的?這里有一段不尋常的故事。最初，他是一位生產(chǎn)工程師，后來(lái)他在底特律市郊的一家模具工廠(chǎng)涉足模具車(chē)間的管理。他所經(jīng)歷的其中一個(gè)項(xiàng)目就是安裝一臺(tái)加工中心，用于金屬連桿熱鍛成形沖壓模的硬質(zhì)材料銑削加工。
結(jié)果給人留下了深刻的印象。沖壓模的生產(chǎn)從30天縮短到了6天，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了車(chē)間老板的希望，這正是他們求之不得的事情。而且，Greenwald先生甚至還找到了更有發(fā)展?jié)摿透芄?jié)約費(fèi)用的硬質(zhì)材料銑削技術(shù)。
Greenwald先生在底特律模具行業(yè)的一位朋友Graig Sizemore先生對(duì)這一硬質(zhì)材料銑削加工技術(shù)也非常感興趣。他的工廠(chǎng)——Cut-Rite EDM公司專(zhuān)門(mén)從事先進(jìn)的線(xiàn)切割電加工機(jī)床(EDM)，他也正在尋求一種硬質(zhì)材料的銑削技術(shù)，以作為EDM加工技術(shù)的補(bǔ)充或替代EDM加工技術(shù)。在得到Sizemore先生支持以后，Greenwald先生在密西根州的Shelby鎮(zhèn)開(kāi)辦了一家Hard Milling Solutions硬質(zhì)材料銑削加工公司，該地離底特律市以北約30英里。與Sizemore先生的車(chē)間相鄰。盡管Greenwald先生不像Sizemore先生那樣，經(jīng)過(guò)作為機(jī)械師或模具制造商那樣的培訓(xùn)。他惟一的經(jīng)歷就是曾與以前的老板在硬質(zhì)材料銑削加工技術(shù)方面有著密切的合作關(guān)系。
正是這一原因鼓勵(lì)成全了Greenwald先生，作為一個(gè)生產(chǎn)工程師，他對(duì)硬質(zhì)材料的銑削加工有足夠的認(rèn)識(shí)，他意識(shí)到必須堅(jiān)韌不拔地努力工作。擺在他面前的任務(wù)是必須努力學(xué)習(xí)實(shí)踐知識(shí)，如何進(jìn)行硬質(zhì)材料的銑削加工，如何裝備一個(gè)車(chē)間，使其能有效地進(jìn)行工作。為此，Greenwald先生與密西根州Auburn Hills地區(qū)的Single Source技術(shù)公司聯(lián)系，該公司是Makino公司(在俄亥俄州的Mason地區(qū))和其他制造廠(chǎng)提供的加工中心和EDM加工設(shè)備的經(jīng)銷(xiāo)商。Single Source技術(shù)公司一直在底特律地鐵站地區(qū)積極地推銷(xiāo)高速加工和硬質(zhì)材料銑削加工機(jī)床，并與其以前的老板一起幫助Greenwald先生建立了硬質(zhì)材料銑削加工廠(chǎng)。
他在Single Source技術(shù)公司參加了車(chē)間高性能加工技術(shù)培訓(xùn)課程，這次培訓(xùn)為他在硬質(zhì)材料銑削加工技術(shù)方面取得成功奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)Hard Milling Solutions公司開(kāi)始營(yíng)業(yè)時(shí)，有一名雇員負(fù)責(zé)操作一臺(tái)Makino V56加工中心。
雖然Greenwald先生在開(kāi)始工作時(shí)借助了外力，但他很快意識(shí)到硬質(zhì)材料銑削加工仍然需要依靠他自己開(kāi)創(chuàng)新的路子。由于這一車(chē)間是專(zhuān)為硬質(zhì)材料的銑削加工所設(shè)立，因此他開(kāi)始承接各種硬度達(dá)60HRc的硬質(zhì)鋼材銑削加工任務(wù)。Single Source技術(shù)公司所提供的一些加工數(shù)據(jù)表為他的工作奠定了基礎(chǔ)，但大部分工作還需要實(shí)踐試驗(yàn)和進(jìn)行試切削加工。
今天，車(chē)間內(nèi)的大部分工作是加工塑料注塑模，而大部分的注塑模采用H13和S7工具鋼制成。該車(chē)間也專(zhuān)門(mén)承接醫(yī)療器械零件的加工，還包括鍛模以及模具零件、鑄模型腔插件、粉末冶金件和硬度達(dá)65HRc的其他任何零件。現(xiàn)在，車(chē)間的加工設(shè)備中又增添了一臺(tái)V56型立式加工中心，同時(shí)雇傭了具有30年工作經(jīng)驗(yàn)的模具工Kevin Hunter先生負(fù)責(zé)這臺(tái)機(jī)床的操作。
由于他的車(chē)間專(zhuān)門(mén)承接一切硬質(zhì)材料的銑削加工任務(wù)，因此Greenwald先生說(shuō)他在這方面幾乎已經(jīng)變成了相當(dāng)高級(jí)的專(zhuān)家。無(wú)論從自私和大公無(wú)私的角度來(lái)說(shuō)，他都希望看到硬質(zhì)材料銑削技術(shù)能被美國(guó)模具制造商廣泛應(yīng)用。由于更多的工廠(chǎng)投資這一技術(shù)，他確信他們公司的工作量也會(huì)越來(lái)越大，特別是一些困難的工作。更為重要的是，他認(rèn)為硬質(zhì)材料銑削技術(shù)是美國(guó)模具制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。他說(shuō)：“面臨越來(lái)越多的模具從低工資的國(guó)家進(jìn)口，目前實(shí)在是沒(méi)有更好的辦法可以讓模具制造業(yè)獲得利潤(rùn)。”
由Makino V56立式加工中心生產(chǎn)的一個(gè)模具塊由H13淬硬工具鋼制成。在這一加工項(xiàng)目中，采用了一把直徑為1.0mm的球面端銑刀，其長(zhǎng)度和直徑之比為12∶1，這是一種最小的加工工具，采用這一銑刀后，EDM機(jī)床的加工量大大減少，而且還為客戶(hù)省去了拋光加工工藝。
適于在核桃殼內(nèi)加工的硬質(zhì)材料銑削技術(shù)
硬質(zhì)材料銑削技術(shù)是高速加工技術(shù)的一個(gè)分支。高速加工技術(shù)的核心是以緊密的步距進(jìn)行多道輕微切削加工，從而使加工面上只留下極微小的刀具加工痕跡。其目標(biāo)是為了使加工面大大減少后續(xù)加工要求。對(duì)于刀具而言，為了達(dá)到有效的切屑負(fù)荷，刀具進(jìn)給速度和主軸速度必須大大提高，以便超過(guò)傳統(tǒng)加工工藝中應(yīng)用的正常加工速度，因此將該工藝命名為高速加工。高速進(jìn)給也使刀具走刀量大大提高，因此加工工件的速度要比采用傳統(tǒng)的方法更快。
硬質(zhì)材料銑削技術(shù)又比高速加工的概念前進(jìn)了一步。高速輕型切削與高速主軸相結(jié)合的方式可有效地切削加工淬硬狀態(tài)下的鋼材，這樣可保持材料原有的特性。同時(shí)，采用小直徑圓頭端面銑刀進(jìn)行緊密步距間隔的高速加工，其所加工的表面光潔度接近手工打磨和拋光的水平。(根據(jù)Greenwald先生報(bào)告，在必要時(shí)采用硬質(zhì)材料銑削技術(shù)，其表面光潔度往往可以達(dá)到10～12rms的水平。)因?yàn)殇摬氖窃诖阌驳那闆r下加工的，因此無(wú)需后面的熱處理、消除應(yīng)力或磨削等工序。更重要的是，這一工藝也可以代替許多加工費(fèi)用極高的EDM加工工藝。
采用硬質(zhì)材料銑削加工技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是可以保證十分精密的公差尺寸(±0.0004in)，這一點(diǎn)對(duì)于模具加工來(lái)說(shuō)是彌足珍貴的。加工后的模具不需由人工逐點(diǎn)修整。而且，由于加工后達(dá)到無(wú)需手工修整的程度，模具的幾何形狀完全與CAD設(shè)計(jì)模型相吻合。而且模具配合面的加工也達(dá)到了無(wú)需任何修整的水平。其概念是沿著分型線(xiàn)，一般在模腔一端，精確地稍微加工一點(diǎn)，使其略低于公稱(chēng)尺寸。這樣，當(dāng)模具兩半閉合時(shí)，可使模具接觸面之間留出一點(diǎn)間隙。但該間隙非常小(一般只有0.008in)，這樣，在注塑時(shí)，可以讓一部分塑料流出來(lái)，不過(guò)模具仍然能有效地保持閉合狀態(tài)。而且，當(dāng)熔融的塑料注入模具時(shí)，這一間隙也可以讓空氣從縫隙中排除出去，不需要事先通風(fēng)。角落上的小接觸墊塊繼續(xù)保留這一間隙，否則，閉合面之間就不能互相接觸。一般來(lái)說(shuō)，這些配合面之間的干擾問(wèn)題必須在逐點(diǎn)修整和匹配過(guò)程中解決，現(xiàn)在就不存在這一問(wèn)題了。在模芯和模腔閉合時(shí)，因有了這一間隙，消除了表面之間相互影響，因此分型面完全得到了保護(hù)，所生產(chǎn)的零件不會(huì)出現(xiàn)飛邊。
從刀尖上提高效率
Greenwald先生說(shuō)，像任何CNC加工工藝那樣，硬質(zhì)材料銑削加工技術(shù)取決于一臺(tái)高性能的機(jī)床、合適的刀具和刀柄系統(tǒng)以及有效的刀具運(yùn)行程序。然而不像其他的加工工藝那樣，這些元素的相互作用存在著比較復(fù)雜的動(dòng)態(tài)關(guān)系，當(dāng)然也并非不可逾越，新的用戶(hù)只要下定決心，不怕困難，就可以改變這種關(guān)系和解決問(wèn)題。
他指出：“掌握硬質(zhì)材料銑削技術(shù)可能是一種挑戰(zhàn)。但有一種方法可以使您的思想圍繞這一目標(biāo)努力。”他說(shuō)，了解硬質(zhì)材料銑削技術(shù)的方法就是要懂得如何去保護(hù)刀具的刀尖。“集中力量，努力使您刀具的刀尖能夠安全有效地進(jìn)行切削。如果理解這一點(diǎn)，那么就能夠逆向思維工作，就會(huì)理解系統(tǒng)的要求以及它們之間的相互作用。如果能將這一切有條不紊地進(jìn)行管理，那么端銑刀的刀尖就能與加工的材料融合在一起，自由地進(jìn)行切削加工。一切其他事項(xiàng)均能按部就班地順利執(zhí)行。”他補(bǔ)充說(shuō)，如果系統(tǒng)中的任何一個(gè)部分受到忽視或中斷，那么刀具的刀尖就會(huì)遭殃，整個(gè)工藝就會(huì)遭到失敗。
這一模具的模腔表面完全是在淬硬的狀態(tài)下進(jìn)行銑削加工的，其加工后的表面光潔度為12rms，無(wú)需鉗工進(jìn)一步加工，從而節(jié)約了逐點(diǎn)修整配合加工時(shí)間。所匹配的型芯也采用硬質(zhì)材料銑削加工技術(shù)。加工后，其型腔一側(cè)的閉合面加工精度達(dá)0.0008in。利用這一模具加工，第一次就能生產(chǎn)出很好的零件
對(duì)于從端銑刀著手工作的問(wèn)題，Greenwald先生列出了應(yīng)當(dāng)注意的幾項(xiàng)主要因素。
刀具：Hard Milling Solutions公司一般采用圓頭端銑刀進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工。帶有兩條排屑槽的圓頭端銑刀專(zhuān)門(mén)用于精加工，在硬質(zhì)材料銑削加工中，這些精加工用的刀具是非常關(guān)鍵的因素。作為精加工用的圓頭端銑刀必須滿(mǎn)足兩個(gè)關(guān)鍵的要求：即刀具必須具有一個(gè)近乎完美的半徑和實(shí)際上毫無(wú)瑕疵的切削刃。刀刃的半徑精度必須極高，這樣，無(wú)論是高或低的排屑槽都不會(huì)引起金屬排屑的不平均狀態(tài)，以免影響幾何形狀、降低表面質(zhì)量和刀具使用壽命，車(chē)間內(nèi)用于精加工的端銑刀，其半徑精度至少應(yīng)達(dá)到±5mm(±0.0004in)。偶爾，車(chē)間內(nèi)也使用過(guò)0.012in直徑的圓頭端銑刀，其半徑精度為±0.0002in。
排屑槽的切削刃必定會(huì)出現(xiàn)一些微量的切屑、斷裂或其他不規(guī)則形狀。出現(xiàn)這些缺陷說(shuō)明它們?cè)诮佑|工件時(shí)，發(fā)生加速磨損現(xiàn)象。這種情況會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)比較粗糙的光潔度，縮短刀具的使用壽命。刀具的使用壽命是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素，因?yàn)楫?dāng)機(jī)床處于無(wú)人化操作時(shí)，車(chē)間完全依賴(lài)于端銑刀能工作到所期望的期限。
OSG公司(在伊利諾斯州的Glendale Heights)和NS Tool公司(在北美由Single Source技術(shù)公司代理分銷(xiāo))一類(lèi)的供貨商可以提供滿(mǎn)足上述規(guī)格要求的刀具，但其價(jià)格要比標(biāo)準(zhǔn)的刀具高得多。使用這一質(zhì)量等級(jí)的刀具是絕對(duì)必要的，費(fèi)用不應(yīng)成為一個(gè)問(wèn)題。Greenwald先生說(shuō)：“這些刀具是模具加工的基礎(chǔ)，使用它們可以省去模具的拋光工序和對(duì)模具的逐點(diǎn)修整工藝，在硬質(zhì)材料銑削加工工藝中，添置這些刀具是十分重要的投資。”
刀柄：刀柄可以對(duì)端銑刀的半徑和刀刃質(zhì)量起到保護(hù)作用。Greenwald先生確信，采用熱套安裝的刀柄帶有HSK接口，可提供最好的保護(hù)。采用熱套夾緊的方法，其偏置量極低，優(yōu)于現(xiàn)今任何一種夾緊方法，使刀具的偏心旋轉(zhuǎn)降到最低程度。因?yàn)槠谜`差會(huì)導(dǎo)致刀具一個(gè)排屑槽的過(guò)量切削，增加那個(gè)排屑槽上的切削負(fù)荷，從而縮短刀具的使用壽命。
Hard Milling Solutions公司采用Haimer熱套安裝系統(tǒng)。按照Greenwald先生的說(shuō)法，不到一分鐘時(shí)間就可更換并重新夾緊刀具，然后返回到自動(dòng)換刀裝置。根據(jù)他的經(jīng)驗(yàn)，采用熱套夾緊法，可使夾緊偏置精度達(dá)到0.0001in以下。
該公司只購(gòu)置已經(jīng)過(guò)平衡的HSK刀柄，以防止再進(jìn)行不必要處理。HSK接口是一種強(qiáng)制性使用的接口，因?yàn)榕c其他錐套夾持方式相比，它更加堅(jiān)固耐用、精度更高、可更安全地夾緊到主軸上。
主軸：正如刀柄用于保護(hù)端銑刀的刀刃和精密的半徑，主軸用于保護(hù)刀具和刀柄組件的整體性。當(dāng)然，主軸的設(shè)計(jì)還應(yīng)具有硬質(zhì)材料銑削加工所需要的高速旋轉(zhuǎn)性能?？刂浦鬏S所產(chǎn)生的熱量和振動(dòng)是非常重要的。直接驅(qū)動(dòng)的主軸(不通過(guò)齒輪或皮帶傳動(dòng))及其內(nèi)冷方式專(zhuān)門(mén)適用于硬質(zhì)材料的銑削加工。
安裝于Hard Milling Solusions公司的這兩臺(tái)V56立式加工中心，其主軸都具有上述特性。這兩臺(tái)機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速達(dá)20000r/min。
機(jī)床的結(jié)構(gòu)：在探討這類(lèi)機(jī)床的主軸問(wèn)題時(shí)可以與機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)分開(kāi)討論，盡管它們都屬于機(jī)床不可分割的一部分。Greenwald先生說(shuō)：“毫無(wú)疑問(wèn)，用于硬質(zhì)材料銑削加工的機(jī)床剛性必須要十分強(qiáng)。”當(dāng)然，其整體精度也非常重要。
該公司機(jī)床的熱穩(wěn)定性和剛性要求是專(zhuān)為其應(yīng)用目的而設(shè)計(jì)制造的。這類(lèi)機(jī)床的某些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同于通用型機(jī)床，其中包括：
●配有重型基座和立柱(這類(lèi)機(jī)床的重量超過(guò)9072kg)。
●配有中心冷卻主軸。
●主軸箱中安裝線(xiàn)性滾子軸承。
●雙重支承的絲杠。
Greenwald先生說(shuō)：“根據(jù)我的看法，最重要的是應(yīng)當(dāng)盡量降低機(jī)床的振動(dòng)和累積誤差，這些因素可能會(huì)影響到刀具的切削精度。不管我們所使用的是40ipm的0.5mm端銑刀還是380ipm的6mm端銑刀，其精度始終保持在1/10，但系統(tǒng)的變量效應(yīng)會(huì)隨之放大，因此對(duì)每一因素必須嚴(yán)格控制。”
這類(lèi)機(jī)床的CNC處理器和侍服系統(tǒng)也是為硬質(zhì)材料的銑削加工專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。其特點(diǎn)如下：
●兩套R(shí)ISC處理器，其中一套專(zhuān)用于數(shù)據(jù)的必要轉(zhuǎn)換，將編好程序的刀具加工路線(xiàn)變成侍服指令。
●120個(gè)程序塊的前瞻功能，以避免刀具行程的上沖或下沖。
●對(duì)精確定位控制的高分辨率編碼器反饋進(jìn)行有效的插補(bǔ)。
●光柵能以50nm增量級(jí)反饋。
編程軟件
然而，一臺(tái)剛性良好、反應(yīng)靈敏的機(jī)床，其性能取決于NC的編程輸入。在硬質(zhì)材料銑削加工中，Greenwald先生對(duì)這方面的知識(shí)比較缺乏，但對(duì)驅(qū)動(dòng)CNC的刀具運(yùn)行軌跡則有一定研究。
他解釋說(shuō)：“問(wèn)題又回到我們?cè)陂_(kāi)始時(shí)所探討的刀尖問(wèn)題。”
當(dāng)加工淬硬的材料時(shí)，為了保證安全、精確定位切削，刀具理想的圓角半徑和刀刃是很重要的，但還得依賴(lài)于機(jī)床“平穩(wěn)的運(yùn)行”。正因?yàn)檫@個(gè)原因，大部分CAM軟件都不適于硬質(zhì)材料的銑削加工。生成刀具運(yùn)行路線(xiàn)的算法不是專(zhuān)為這種硬質(zhì)材料銑削加工所設(shè)計(jì)，因?yàn)楹笳咭蟀垂钇椒€(wěn)、精確地運(yùn)動(dòng)，允許模具車(chē)間繞開(kāi)模具制造工藝的全部加工步驟。
正如Greenwald先生所看到的那樣，典型CAM軟件的設(shè)計(jì)可以很快地生成刀具加工線(xiàn)路，因此大部分系統(tǒng)應(yīng)用可有效生成編碼的處理捷徑。這種軟件對(duì)普通的銑削加工非常有用，因?yàn)檫@些捷徑不會(huì)產(chǎn)生很大的效率。但問(wèn)題是，據(jù)他所說(shuō)，這一優(yōu)點(diǎn)在硬質(zhì)材料銑削加工中變成了缺點(diǎn)。
他們車(chē)間中應(yīng)用CAM-TOOL作為其編程軟件。這一軟件由日本人開(kāi)發(fā)，在美國(guó)由北美Graphic產(chǎn)品公司發(fā)售。該公司設(shè)立在安大略省的Windsor地區(qū)，其新的總裁名叫Randy Nash。該公司的一名銷(xiāo)售和應(yīng)用軟件專(zhuān)家Chris Renaud先生曾與Hard Milling Solutions公司合作，因此他對(duì)這種軟件的應(yīng)用十分了解。他說(shuō)：“Corey先生的車(chē)間代表了硬質(zhì)材料銑削加工方面的需要，特別是模具加工業(yè)。”
按照Renaud先生的說(shuō)法，這一軟件不能創(chuàng)建一個(gè)三角形的近似于帶輪廓的幾何形狀表面網(wǎng)眼，因?yàn)檫@些近似值會(huì)影響硬質(zhì)材料銑削加工所需的百萬(wàn)分之一英寸的精度。相反，這一軟件可以根據(jù)直接從幾何形狀所取的各測(cè)量點(diǎn)，計(jì)算刀具加工路線(xiàn)。他說(shuō)，實(shí)際上這些點(diǎn)可通過(guò)數(shù)學(xué)規(guī)定的、最適配這些點(diǎn)的曲線(xiàn)連接起來(lái)，然后用直線(xiàn)段將分布于輪廓圖網(wǎng)眼中的每一三角形中心點(diǎn)連接起來(lái)，然后將它們相互對(duì)照。由于所產(chǎn)生的路徑是一系列的曲線(xiàn)，因此刀具加工路線(xiàn)中定義的運(yùn)動(dòng)在短線(xiàn)段創(chuàng)建的方向上缺乏陡峭的變化。試圖讓帶有微米級(jí)反饋分辨率的機(jī)床毫不含糊地沿著這些線(xiàn)段運(yùn)動(dòng)，一定會(huì)產(chǎn)生不良的效果，使加工的刀具處于冒風(fēng)險(xiǎn)的境地。
按照Renaud先生的想法，對(duì)硬質(zhì)材料銑削加工的有效刀具加工線(xiàn)路還有其他要求。它們必須：
●控制刀具在切削過(guò)程中如何進(jìn)、退。
●通過(guò)對(duì)刀刃與工件材料接觸程度的控制，使切屑負(fù)荷保持恒定不變。
●為以后的每一道粗加工或精加工工序提供恒定的庫(kù)存條件。
Renaud先生說(shuō)，用于以加工方式精確分析幾何形狀的算法是達(dá)到這些目標(biāo)的關(guān)鍵。適于硬質(zhì)材料銑削的刀具加工路線(xiàn)不能創(chuàng)建與刀具工作能力相反的條件，以便使模具的加工精度和表面光潔度完全與壓力機(jī)相適應(yīng)。
切削刀具的一個(gè)完整而精確的模型有助于編程軟件檢查工件中可能存在的碰撞或刨削槽，精確度可達(dá)100%，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人切削。
集中全部?jī)?yōu)勢(shì)
當(dāng)?shù)毒叩牡都馀c編程軟件的連接鏈不存在任何薄弱環(huán)節(jié)時(shí)，硬質(zhì)材料銑削加工技術(shù)就能達(dá)到預(yù)期的可靠目的。正是由于這一原因，無(wú)人化操作才變得切實(shí)可行。這就是Hard Milling Solutions公司天天所做的實(shí)踐工作。Greenwald先生說(shuō)：“我們每臺(tái)機(jī)床，平均每星期工作100h以上，大部分處于無(wú)人化操作的情況。”大約90%左右的加工工作完全無(wú)人參與。他說(shuō)：“如果您必須站在機(jī)床前工作，那么就說(shuō)明機(jī)床的編程出了問(wèn)題。”當(dāng)使用較小的刀具進(jìn)行試切削時(shí)，或加工以前從未碰到過(guò)的硬質(zhì)材料時(shí)，他或Hunter先生才會(huì)站在機(jī)床前密切注視材料的加工情況，從而學(xué)習(xí)和掌握該系統(tǒng)的工作性能。
然而，他強(qiáng)調(diào)指出，對(duì)硬質(zhì)材料的銑削加工，日常使用的無(wú)人化操作模式并不是一個(gè)選項(xiàng)或是作為一種獎(jiǎng)勵(lì)。他說(shuō)，機(jī)床幾乎24h不停運(yùn)轉(zhuǎn)的目的是為了支付機(jī)床本身的代價(jià)，以便健康地回收投資。無(wú)人化操作更體現(xiàn)了機(jī)床低勞務(wù)投入和高產(chǎn)出的目標(biāo)。而且這一工藝也替代了鉗工幾百個(gè)小時(shí)的模具打磨和逐點(diǎn)修整等需要支付高昂勞務(wù)費(fèi)用的工作。
對(duì)于購(gòu)置模具的客戶(hù)而言，其好處是顯而易見(jiàn)的，因此他們?nèi)绱似惹械叵Ｍ操|(zhì)材料銑削加工技術(shù)應(yīng)該成為模具制造商必不可少的一項(xiàng)加工工藝。在模具制造工藝中，采用硬質(zhì)材料銑削加工技術(shù)可以取代某些最昂貴和最費(fèi)時(shí)的加工步驟，可消除或大大減少電極銑削、EDM加工、磨削、拋光、在壓力機(jī)上的逐點(diǎn)修整等工作。由于這一原因，Greenwald先生認(rèn)為硬質(zhì)材料銑削加工是一項(xiàng)關(guān)系到美國(guó)模具車(chē)間成敗的關(guān)鍵技術(shù)。
它們的存在保證了他的生存，因?yàn)樗肋€有更多的硬質(zhì)材料的銑削加工任務(wù)等待著他去完成，在他前進(jìn)的道路上，還有更多不尋常的困難在等待著他。
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