随着全球竞争压力的不断增强,为了进一步提高生产率,同时保持模具加工极高的表面质量,今天的模具制造商面临着巨大的挑战。在加工精度、表面质量和切削速度之间始终存在着某种平衡的关系,如果突出了某一种优势,可能会对其他两项产生决定性的影响。即使从机械技术的发展中也可以看到,目前仍然存在着进退维谷的两难局面。幸运的是,软件领域的发展,为模具制造商最大程度地发挥其加工工艺的潜力提供了机遇(见图1)。
图1 智能软件可以帮助操作人员使他
们的机床尽可能达到最佳的操作性能
减少振动的影响
从传统意义上来说,影响达到高表面质量的最大障碍之一是振动问题。考虑到整个主轴系统,振动的根源可能来自于几个不同的元件。无论是同心度质量和刀具的平衡、刀夹系统的类型、主轴的接口或接口直径,总之系统本身存在着某种内在的振动因素。此外,零件夹具、托盘系统和被加工模具的几何形状等都可能会对振动产生影响。
此外,还存在铣削工艺本身所产生的实时振动,对主轴系统产生相当大的径向推力,从而影响到保持高表面质量的加工能力(见图2)。
图2 采用软件来辨认无法接受的振动水平,
这就能更容易地保证所要求的表面质量
通过选用适当平衡的刀具和刀夹,可以使内在的振动降到最低,而由切削工艺本身产生的振动,会随着应用范围的不同而发生很大的变化。幸运的是,现有的刀具可以帮助模具制造商分析这种振动变量和消除这类可变因素。
今天的模具制造商,通过软件和硬件的组合使用,使其达到了一种前所未有的能力,来精确地监控整个模具加工过程中的振动水平。例如,某些机床的主轴装有一种称之为Advanced Process System(高级工艺系统)的内置式径向传感器。这种系统与软件组合,一起安装到机床上,可生成并呈现一个振动图像。
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