创新五轴加工方案是如何做到,我国模具技术发

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到了本世纪初,基于槽系、孔系组合夹具各自的优缺点,我国自行研发出既能灵活调整,又有刚性定位的蓝系组合夹具。但槽系、孔系、蓝系组合夹具又存在一个共同的缺陷,它们是由三大系统,八大系列、百来个品种、千来个规格的组合夹具元件组成,需要有长期组装经验的老技师才能使用。

1.由于模具正在向大型化方向发展,几吨到几十吨的模具非常普遍,因此要求机床工作台面能承受大重量,这就要求设备必须具有大承重和高刚性的特性,还必须有足够大的台面尺寸和工作行程与之相适应。另外,模具材料的强度和硬度都很高,加上常常采用伸长量较大的小直径端铣刀加工模具型腔,因此加工过程容易发生颤振。为了确保零件的加工精度和表面质量,用于模具制造的高速机床必须有很高的动、静刚度,以提高机床的定位精度、跟踪精度和抗振能力。

夹具:对夹具重视和投入不够,导致装夹速度和夹持刚性无法满足加工要求;

上世纪60年代,我国先后引进槽系和孔系组合夹具,以解决工装夹具生产准备周期长的问题。槽系组合夹具精度低、刚性差,不能适应现代制造的需要;孔系组合夹具虽然精度高、刚性强,却又不能灵活调整。使用组合夹具的企业需要同时配备槽系、孔系两套器材,不仅分散投资,使用起来也不方便。

3.能多轴联动及良好的深孔腔综合切削能力模具型腔多为复杂的空间六曲面及沟槽所构成,且许多模具具有深孔腔。为了达到对3D曲面的高精度、高速度和高稳定性加工,机床需要多轴联动,且具有良好的深孔腔综合切削能力。可以采用五轴联动加工中心,除了三个坐标的直线运动外,还有两个旋转坐标的进给运动。铣头或工作台可以多轴联动进行连续回转进给,从而适用于加工具有复杂型腔曲面的模具零件。

比如以下常见问题:

机床诞生至今,工装夹具始终是困扰机械加工的一个瓶颈。传统专用工装夹具生产准备时间长,后期维护工作量大、费用高、不能改变用途,成为机械零件创新升级、工业产品更新换代的阻碍。

为实现模具型腔及其相关部位的高速加工,机床需要具备以下特点:

而目前,由于被传统加工工艺所束缚,工艺可塑性低,加工时间长,表面品质低,刀具损耗大,单个产品的加工成本高,众多五轴加工中心在加工过程中,机床无法均最大化释放效能,展现其优势与价值。

从依赖进口到自主研发

2.高转速和大功率高速加工是发展方向,高速铣削在模具加工中已显示了极大地优越性。为了适应模具型腔曲面的加工,刀具的半径应小于型腔曲面最小圆周半径,以免加工过程中刀具与工件发生“干涉”。由于刀具直径小,因此要求主轴转速非常高,国外高速加工机床主轴转速已达到4万~10万r/min,快速进给速度可达3万~6万min。型腔和模具零件其他部件粗、精加工常常在工件一次装夹中完成,故主轴功率要大,中等尺寸模具铣床和加工中心的主轴功率常为10~40kW,有的甚至更高。

机床:无法发挥五轴机床的高动态性能和高刚性主轴的优势...

1、用刚性定位件满足工件的点、线、面、孔、弧、圆定位要求;

随着消费类产品更新换代速度的加快,模具技术也在不断的发展,对模具的生产效率和制造品质提出了越来越高的要求,因此电火花加工模具的低生产效率和品质不稳定等缺点逐渐暴露出来。

近年来,随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要,机床制造业面临制造装备发展的良机,需求大幅度增长,五轴加工中心作为机床制造业的重要基础装备,其发展也一直备受关注。

蓝新特万能机床夹具的工作原理:

可以说,复合加工是模具加工的发展方向之一。虽然加工中心已能将许多机加工工序复合在一台机床上实现,但这仍不能完全适应模具加工,将机械加工与电、化学、超声波等不同原理加工方法进行复合,兼备两种以上工艺特点的复合加工在今后的模具制造中将有广阔的前景。

开粗策略:零部件产品一般开粗量大,但传统开粗采用切深小,高进给率的方式,粗加工时间长;

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直到现在,大部分制造业还在沿用传统的专用夹具解决工件的夹持问题,工装夹具成为机械加工的瓶颈。

表面粗糙度:零件外形精加工,传统方式采用球刀,步距小,刀具悬深大,加工时间长,表面品质差,刀具成本高;

当今,许多企业采用先进的五轴加工中心,来减少专用夹具的使用数量。专用夹具生产周期长,制造费用高,响应工艺速度慢,工装保存费用高的问题得到质的改变。但五轴加工中心只能减少专用夹具的使用数量,而不能排除专用夹具。

3、用集成平台满足工件的任意空间角度加工要求;

2、用快速调整组件满足工件的三维尺寸的任意长度要求;

4、用手、液、气动元件将工件用挤、夹、压方式快速夹持。

蓝新特万能机床夹具能几分钟搞定异形件,无论方形、圆形、异形的,长的、短的、扁平的,高的、矮的、扭曲的。各种空间角度的零部件,都能瞬间响应工艺,无所不夹。异型加工,可以实现当天开工当日结束。

北京蓝新特科技股份公司在机械制造基础工艺研究中有多年经验,自主研发一款“无所不夹”的万能机床夹具。它颠覆传统,打破工装瓶颈,将加工中必不可少的专用夹具生产准备时间,从几个月压缩到几分钟,是机床工具的一次革命。

“无所不夹”的万能机床夹具

用蓝新特万能机床夹具改造的数控机床,既能当三轴加工中心使用,也能当五轴加工中心和自动线专机使用,特别适合科研院校的单件制造,军工企业小批量、多品种生产,同时也能满足大批量生产需求。

目前,蓝新特万能夹具机床也相继问世,万能夹具机床采用六轴三联动,和五轴加工中心相比,缺一项不常使用的曲面加工能力,多一项有刚性需求的异形夹持功能,但和多一个第六轴,购置成本减少100万。

蓝新特万能机床夹具,第一、彻底改变了专用夹具制造周期长,工艺反应慢,维护费用高,产品转型不能再利用的落后状况;第二、改变组合夹具的功能不足,一次性购置成本高,占地面积大,必需用专业技术人员操作的缺陷;第三、弥补了五轴加工中心价格昂贵,解决工装夹具矛盾不彻底,使用成本高和高端机床操作技师相对比较少的不足。

上世纪,企业靠引进国外技术来解决夹具问题,如今通过科研人员的创新,我国自主研发的万能机床夹具可以做到“无所不夹”。航空工业科研任务重,生产周期短,万能机床夹具运用在军工企业中,对提高机床效率,保证加工质量,降低生产成本,保障产品交付都能起到事半功倍的作用。

蓝新特万能机床夹具直线调整精度为0.01mm,重复定位精度为0.005mm, 角度精度为“秒”级调整,夹具元件与基础板采用两销一面定位结构组合而成,机械强度可以和专用夹具媲美。

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