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热装夹头在模具加工中的优势分析(一)

来源: 发布日期: 2010-05-14 点击次数: 125
 许多加工车间的老板和经理都表示,热装夹头是他们在过去5年中所作的一项最佳投资。刀具热装技术在模具加工行业被广泛接受和应用,对于加强北美的制造能力和实现持续增长发挥了至关重要的作用。在过去十年中,热装夹头已在北美模具行业被普遍接受,其应用日益广泛,从而帮助模具加工车间保持其全球竞争力。
    总的来说,北美地区的大多数模具制造厂常常忽视铣削加工的刀具夹持问题。然而,模具行业实际上是制造市场中对提高刀具夹持精度要求最迫切的细分行业。由于热装夹头的许多先天优势,它已成为模具加工市场首选的高精度主流刀具夹头。
    应对挑战
    随着北美模具加工行业正日益变为全球性竞争市场,对降低昂贵劳动力成本的要求已成为模具制造商的当务之急。大多数模具加工车间的目标是减少或完全取消模具的手工研磨和精饰加工时间。这一目标可以通过多种方式来实现,包括使用电火花刻模机、对淬硬模具钢进行硬铣削,以及从加工开始阶段就进行近净成形切削。
    为了应对这些挑战,模具加工车间被迫重新审视它们的整个加工流程。例如,为加工选择正确的机床已不再是唯一需要考虑的问题,为了实现高效加工,研究和确定合适的机床控制系统、CAD/CAM软件包、刀具夹头和切削刀具都至关重要。
    刀具夹头解决方案
    在为任何类型的加工寻求刀具夹头解决方案时,都必须首先关注刀具夹头的三个基本特性:
    (1)刚性:刚性取决于足够的锥面接触和刀具夹头在机床主轴上的正确夹紧。
    (2)精度:精度取决于刀具切削刃的最小径跳。
    (3)平衡:平衡取决于对刀具夹头(包括所有的附件,如拉钉)与刀具组合装配后的平衡。
    但是,由于模具加工行业对精度的要求远远高于普通加工,因此必须对选用合适的刀具夹头予以更多重视。例如,模具加工车间通常必须考虑以下问题:
    (1)刀具夹头的几何形状:刀具夹头应避免与工件发生干涉碰撞。对于放电加工(EDM),必须对电极进行高精度、高效率加工。在工件加工中,经常需要面对深肋板的加工挑战。此外,加工深型腔(如大型门心板或保险杠模具)时,要求刀具夹头能深入型腔内部空隙进行加工。
    (2)刀具夹头的清洁度:为了避免引入额外的径跳误差,必须保持刀具夹头的清洁(尤其在加工石墨电极时)。
    (3)刀具寿命:由于高端刀具需要在尽可能短的加工时间内获得最佳切削性能,这些刀具通常采用了先进的涂层,价格也相当昂贵,因此要求这些刀具具有较长的工作寿命。
    (4)光洁度:采用较高的切削速度、较大的进给率和较小的切削深度,可以获得较好的加工表面光洁度。为了将刀具切削刃的振动减至最小,刀具夹头的平衡至关重要。此外,良好的排屑性能也有利于改进表面光洁度。
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