粗加工是以单位时间内材料的最大切除量为目标,表面质量和形状精度要求不高。由于工件大多以铸件为主,其加工表层硬点多且不均匀,公司高速铣设备少,粗加工我们采用强力铣数控设备,刀具选择φ63r8环形铣刀进行等高切削。 半精加工的主要目的是消除粗加工留下的误差,形状达到一定的精度,使精加工余量更为均匀,为高速精加工做好准备。由于粗加工后留下的余量是一种锯齿形,特别是转角处的余量更大,所以仍使用常规数控设备,选择φ30球头铣刀进行半精加工。其工艺方法是:先用小直径球头铣刀将转角处的余量清均匀,再用φ30球头铣刀对大型面进行组合加工。 精加工的主要目的是去除半精加工余量,使型面精度达到技术要求。精加工采用高速铣削设备,选择φ20球头铣刀进行平行线切削方式,以获得高质量的工作表面,减少钳工的研配量。 精加工中三轴联动铣削与五轴联动铣削的选择:由于曲面加工是一种点接触铣削方式,而模具型面曲率变化大,在使用球头铣刀进行三轴联动铣削时,刀具与工件的接触点是随着曲率的变化而变化的,刀尖点切削速度为零,切削力最小,该点参加切削会使加工表面质量下降,刀刃磨损加剧,同时会使机床主轴z向受力加重。刀具径向点切削速度最大,其切削力最大,该点参加切削同样会加快该处的刀刃磨损。(图为我公司三轴连动切削过程中刀片的失效形式)也就是说,整个切削过程中切削力是在不断变化的,刀具直径越大切削力变化大。因此,应尽量选择小直径球头刀具,以减少切削力的变化。但对于陡壁加工,直径小、刀杆长则不利于高速加工。 与三轴连动铣削相比,五轴联动铣削具有一定的优势。它可通过两根旋转轴的运动,始终保持刀具轴线与工件表面成一定(或一定范围的)角度,避开最大切削速度点和切削速度为零点,使切削力保持一定的稳定,陡壁的加工也不必加长刀杆,对于模具上有多个不同的冲切方向的轮廓面和孔,采用五轴联动铣削还可简化加工过程,减少对刀找正等辅助时间。但五轴联动设备的主轴过大,夹持的刀具直径小而短,加工中可能会与工件发生干涉,这就限制了它的旋转角度,对于窄而深的波谷、深腔等零件难于加工。因此,五轴联动铣削方式在汽车外覆盖件模具制造中,目前主要运用于型面比较平坦、曲率小且变化不大的模具零件,如汽车外覆盖件模具等。但汽车外覆盖件零件型面复杂、曲率变化大的较多,所以,我们经常是固定某一个角度分区加工;或使用3+2轴设备. 高速铣削的运用,不仅仅是它的高速度,还在于使用的工艺方案,在汽车外覆盖件模具制造中,高速铣削技术还是个起步阶段,受刀具、被加工材料等其它因素的影响,高速加工的优势未能全部发挥出来,但高速加工的形式将一直是我们思考的主题。