青华模具分享基于UG4.0进行深槽(筋位)切削

深槽加工往往是加工切削的难题,受制于机床,刀具,材料等各方面的影响!往往在制造行业通常避开或者采取其它加工工艺代替.但是,一旦遇到特殊情况,我们将如何面对这种问题!以下实例全部都是经过反复试验得出的结论,模具已经完全加工成型,经客户验证OK量产!

1. 模具实体图档

上图可以看出骨位深度为13.1MM,最小端为1MM,斜度为1度!模具材质为8407,硬度在48-52度,那么对于如此深的骨位,我们该如何解决

普通的观念肯定是认为直接用斜度刀具一层层走出来,那么在试验中得知,这类刀具根本不具备耐磨,排屑的功能,同时还受转角,材料硬度等等的影响!所以这种传统的方法是行不通的!那么,很多同行提出了采用其它加工工艺,如EDM放电加工,EDW慢走丝加工!首先我们可以看看放电加工,放电加工的电极形状!

如图,同样我们还是遇到了困难。第一就是电极的加工难题,

1.拐角(是指电极形状中的夹角,电极本身的骨位高度为13MM,拐角就已经限制了刀具最小值!)

2.强度(对于电极加工,薄壁加工本身就是难题,更何况像这种情况!)

3.加工时间成本和材料成本(电极加工的时间,EDM的时间,最后还有省模的时间)

4.EDM的磨损和积炭问题

5.模具表面光洁度和骨位根部的形状,大面积的平面度等等!

综上所述,经过论证,只有采用CNC加工,从此下手,才能达到客户要求。

那么CNC又面临着什么样的困难呢!

首先我们要解决机床的问题,对于这类模具加工,全部都使用小刀具加工,如果没有很高的转速,那么会出现两种情况,1.断刀,2.光洁度不够!所以本公司现有米克朗HSM500机型,转速可达到每分钟24000!而且主轴有相对好的稳定性,并配备有多方位冷却系统。所以机台的问题已经解决!

接下来就是刀具问题,普通磨制的刀具根本不具备耐磨性和良好的排屑功能!市面上普通的合金刀具避空长度不够,耐磨性也不佳!经过测试,在该模具的8407材质上根本无法切削。那么,刀具上是否还有突破呢。经查证,世界各大名牌刀具生产厂商都可以定制生产各种成型刀具,且提供加硬涂层!对于该产品的1MM成型刀具最长可以达到15MM!所以,既然刀具能够达到理想深度,那么接下来就只剩下最重要的难题了,那就是加工工艺了!

加工工艺:传统的加工往往都是选用成型平底刀具直接从中心线走刀,这种方法的优点就是程序编写简单!但是实际上机实验得出,一是容易磨损,导致断刀。二是磨损过后,切削能力不够,导致弹刀。影响侧边的效果,最重要的是会起级!所以,传统的方法无法满足这类 的深槽加工!

那么,我们只能从工艺上进行突破,才能有所收获!冷静下来以后,我们就要对它进行仔细分析!

1. 由于刀具始终处于满刀切削的状态,这是导致刀具断刀的最主要原因,那么,怎样解决这个问题显得很关键!常规的切削工艺已经无法满足这类情况,那么我们是否可以尝试其它的刀具,球刀!现在摆在我们面前的只有去尝试这条出路,但是结果却是出乎意料之外!球刀竟然具有非常好的切削功能,同时在耐磨,加工深度方面全部压到了平底刀!分析得出,球刀在切削时不容易发生满刀,顶刀的现象,同时球刀可以达到高转快走的效果!所以试验结论得出,可以使用球刀加工!

2. 球刀的缺点就是骨位的底部容易产生R角,本套模具客户需要产品根部全部平角,所以球刀走完后再用平底刀具进行接刀。

3. 使用长度13MM的1mm成型刀具直接加工,很明显,每次切削ze=0.02,那么整个模具的加工时间将非常巨大,成本高昂,而且将无法达到客户进度要求!那么,如果需要达到效率这个目的,那么可以定制这样的加工方案!

首先我们使用直径1MM的球刀避空长度在7mm

左右,这样的刀具具备一定的强度,所以切深可以达到0.06mm,F值可以做到1000,S=18000!采用UG的2D加工!

第二步,采用UG的2D加工切削,使用避空7mm的直径1mm的1度斜度刀加工侧面!Z=0.04 S=16000 F=1500.

由于球刀已经开出间隙,那么1MM刀具再加工就很容易了。

第三步,重复第二步动作!使用1MM成型刀避空长13mm再次进行中线挖槽粗加工

Ze=0.03 S=18000 F=500 底部留0.05余量

第四步,采用1MM成型新刀,从深度12.95的位置再走中线进行整体侧面精加工,底部余量加工到数! Ze=0.03 S=16000 F=500

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