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模具制造技術簡介( 四 )

知識百科


(3)采用空氣靜壓軸承的高速電動主軸 ， 主軸回轉精度可在50nm以下 ， 轉速可高達200000轉/min 。 正在開發之中 。
(4)采用磁懸浮軸的高速電動主軸 ， 主軸回轉精度可達0.2μm ， 剛性非常好 。 正在開發之中 。
【模具制造技術簡介】2）高速數控切削機床的結構
(1)進給驅動系統的高速化 ， 即采用大導程滾珠絲杠和高速伺服電機；直線電機和精密直線導軌 。 進給速度可達60～120m/min 。
(2)運動部件輕量化和伺服進給控制精密化 。
(3)已研制出三、四、五軸聯動高速數控切削機床 。 可加工復雜型面的模具 。
(4)新運動原理機床：高速數控切削領域出現并聯結構的六桿機床、三桿五軸機床和四桿機床 。 正在不斷完善和發展之中 。
3）高速數控切削刀具系統
(1)刀具材料：有鍍膜的和未鍍膜的硬質合金、金屬陶瓷、氧化鋁基和氧化硅基陶瓷、聚晶金剛石和聚晶立方氮化硼等 。
(2)刀柄結構：要求具有很高的幾何精度和裝夾重復精度、很高的裝夾剛度和高速運轉時的完全可靠性 。
(3)安裝刀具的模塊化：有典型的HSK型刀柄及其連接結構、液壓膨脹夾頭等 。
4）高速數據切削發展趨勢
研制大功率高速主軸 ， 功率≥100kW ， 轉速≥100000轉/min 。
2、高速數控磨削關鍵技術
1）高速主軸
要求具有高速動平衡 ， 可采用機電動平衡系統或電液動平衡系統 。
2）高速數控磨床結構
組合多種磨削功能 ， 具有高動態精度、高阻尼、高抗振、高穩定性、高自動化和高可靠性 。
3）高速數控磨削砂輪
要求整體具有很高的機械強度 ， 高速時完全可靠 ， 外觀鋒利 ， 結合劑必須具有很高的結合強度和耐磨性以減少砂輪的磨損 ， 高速砂輪采用等強度來設計優化結構和形狀 。
4）冷卻系統
要求冷卻液具有較高的熱容量和熱傳導率以提高冷卻效率 ， 能承受較高的壓力 ， 有良好的過濾性、良好的防腐性和高附著力 ， 有較高的穩定性 ， 不起泡 ， 不變色 ， 對健康無害 ， 易于清洗 ， 有利于環境保護 。
5）高速數控磨削的發展趨勢
研制大功率高速主軸 ， 研制適應高速磨削的新型砂輪 ， 改進磨床結構 ， 優化冷卻系統 ， 磨速向超音速發展達250～350m/s以上 。 ?
3、基于CAD/CAM自動化數控編程
高速數控加工作為模具加工的前沿技術 ， 關鍵技術之一就是采用先進的CAD/CAM集成設計和制造系統 ， 進行圖形交互的自動數控編程 ， 這種方法速度快、精度高、直觀、使用簡便和便于檢查 。 而解決高速數控加工編程的關鍵是NURBS插補技術 ， 其特點如下：
(1)可以在NC控制器下進行樣條曲線插補計算 。
(2)減少數據量 ， 提高數據的傳輸速度 。
(3)在CAD-CAM-CNC之間進行數據的精確傳遞 。
(4)易于生成光順的刀具軌跡 。 這對加工高質量的復雜型面的模具極為有利 。
二、快速成形與快速制模技術
快速成形技術又稱快速原型制造技術（即RPM技術） ， 誕生于上世紀80年代后期 ， 是基于材料累加成形的一種高新制造技術 ， 被認為是20世紀制造領域的一次革命性突破 。 據專家估計 ， 它的發展速度比當年數控技術的發展更快 。 快速成形技術是將CAD、CAM、CNC、精密伺服驅動和新材料等技術集于一體的先進技術 ， 它的成形過程是：依據計算機上構成的產品三維設計模型 ， 對其進行分層切片 ， 得到各層截面的輪廓 ， 再依不同工藝將不同的材料逐層疊加形成 ， 從而得到三維實體產品 。
雖然快速成形技術問世時間不長 ， 但由于它對制造業帶來的巨大效益使得這一技術的應用日益廣泛 ， 特別是給模具的設計與制造帶來了一次飛躍 。 在各種包裝制品的成型過程中 ， 大量使用了各種不同的模具 ， 比如注射模具、吸塑模具和紙漿模塑模具等等 。 由于快速原型制造（RPM）這一新技術的應用 ， 使包裝模具的設計與制造逐步趨向于數字化、快速化 ， 使模具制造在縮短周期 ， 降低成本的進程中 ， 大大前進了一步 。