机械加工展望:从技术进步中获益

随着5轴加工和自动化等技术在模具制造业中越来越受欢迎，模具制造商正在使用这些技术来降低成本，帮助解决熟练劳动力的短缺，并充分利用他们在加工技术上的投资，将加工和模具都推bet188娱乐城向极限，并优化他们的工艺。

设备和技术产品正变得越来越精细，制造商正在迎接降低模具制造商成本的挑战。bet188娱乐城现在，模具制造商比以往任何时候都更需要在bet188娱乐城最短的时间内生产模具。当今一些领先的机床供应商分享模具制造商常见的问题，以及最新的技术，以及如何使用这种技术来简化加工过程。bet188娱乐城

常见的模具制造bet188娱乐城加工挑战
可用的最大主轴转速是多少?控件可用的最大前瞻是多少?你们提供什么高速加工包?你们提供了哪些控制变量?控件的内存容量是多少?提供了哪些数据传输选项?控件是否有数据服务器?这台机器的最大切削力是多少?你的遥控器有“自动关机”功能吗?你的机器是多轴的吗? These are just a sampling of frequently asked questions from moldmakers according to Marketing Manager David Barber at Hyundai WIA Machine America (Carlstadt, NJ).

VMC应用团队负责人Greg Pozzo指出，在Makino Die/Mold Technologies (Auburn bet188娱乐城Hills, MI)，最常被问到的第一个问题是关于模具的选择和模具的进给量和速度，以产生“无工作台”完成。第二个最常见的问题是关于将模具的芯和型腔加工成“净形状”——Pozzo解释说，这是指将芯加工成“负型腔”，而型腔加工成“零型腔”，以实现最小或不手动装配分bet188娱乐城型面。

Doosan Infracore美国公司(Pine Brook, NJ)营销经理/销售和营销团队John Ross表示，新用户的控制能力范围广泛，很难量化，因此会产生问题。该公司花了大量时间解释不同的功能，以及每种功能在时间和金钱上的成本。

GF AgieCharmilles (Lincolnshire, IL)业务发展经理Gisbert Ledvon进一步阐述了Ross的观点。他bet188娱乐城说:“模具制造商经常问我们如何优化他们的加工工艺——通过使用换刀器和预置站等系统，使各种铣削、电火花加工和纹理工艺更高效。”“这些系统允许更多的无人值守，熄灯操作，并有助于提高生产力。此外，我们的许多模具制造客户仍在学习bet188娱乐城高速五轴切割的局限性。他们通常想知道正确的软件和切割工具是什么，以及他们应该如何为有效地使用这种技术做好准备。”

Accutex EDM/Absolute Machine Tools (Mason, OH)副总裁Pete Intihar补充说，该公司最常被问到的问题是，如果电线断了，AWT(自动穿线器)是否可以自己重新穿线。

机械加工技术解决方案
为了应对上述挑战，这些机床供应商就如何应对这些挑战分享了他们的想法和专业知识。Steve Bond，全国销售经理，方法机床公司(萨德伯里，马萨诸塞州)，指出模具制造商必须使用所有这些技术一起获得最大的利益。bet188娱乐城他解释道:“研磨电极，然后让电极直接进入沉模器。”“模具组件bet188娱乐城被分阶段进行即时加工，产品在完成或完全阶段从机器上下来——所有这些都减少了搬运、机器等待时间和报废。”

现代WIA的市场经理David Barber指出，先进的CNC控制能够更快地处理更大量的信息，并具有更高的前向能力，这是加工中心技术朝着模具制造方向的两个持续发展。bet188娱乐城“此外，由于模具制造商希望获得更好的表面光洁度，并减少周期时间，我们继续看到主轴速度的提高。”bet188娱乐城

巴伯还看到越来越多的模具制造商投资于专门为模具加工而设计的设备bet188娱乐城。“在过去，一个基本的垂直加工中心可能被购买来加工模具;bet188娱乐城这在今天根本不现实。”“为了在全球市场上保持竞争力，模具制造商必须投资于更适合模具制造的技术。bet188娱乐城这包括从典型的c架垂直加工中心转向桥式vmc，主轴转速超过35000 rpm，通过主轴冷却-通常具有5轴能力。

“北美模具制造商正在全球市场上竞bet188娱乐城争，因此任何可以通过机床技术获得的优势都是重要的，”Barber继续说道。“bet188娱乐城投资于最先进的机器的模具车间，专门为模具制造而设计，是那些从回到岸上的国内生产工作中受益最大的人。”

现代WIA和斗山都设计了专门为模具制造行业量身定制的机器，用于精密模具加工和同时5轴加工(现代WIA)，以及采用重型结构和减振箱方式开发的机器，为制造适合任何要bet188娱乐城求的机器提供了坚实的基础(斗山)。

斗山Infracore的罗斯指出，双触点的更大主轴——虽然不是新产品——最终被更广泛地接受。他指出:“该工具增加了刚性，既可以在短工具的情况下进行更大的切削，也可以在需要长工具时减少振动。”“这将使每个模具制造商的能力提升一个档次。”bet188娱乐城

Ross指出，另一个趋势是控制速度的提高。他指出:“通过公差控制，获得1000块和更高的前视能力并不罕见，这将机器和模具都推到了极限。”

此外，CAD/CAM软件已经非常接近完全集成到机器上，可以进行非常逼真的模拟。罗斯表示，测试程序可以在没有损坏机器、工具或零件的风险的情况下完成。

Accutex EDM/Absolute Machine Tools的Intihar扩展了CAD/CAM趋势，他说该公司计划添加投影来添加3-D CAM软件，这将允许模具制造商/EDM操作员能够在机器上看到他们的零件，以及添加更多的技术文件，这将允许操作员存储特定的文件和设置，以便在未来节省时间，下次工作需要执行。bet188娱乐城此外，操作员将能够打电话联系到另一个类似的工作。

GF agigecharmilles的Ledvon表示，2012年机械加工的进步将使模具制造商更好地监控他们的流程，并进一步简化他们的工作——所有这些都是为了提高精度、生bet188娱乐城产率和利润。“在电火花加工方面，机器将包含更多的工艺检查功能，以便模具制造商或模具设计师可以在每次加工操作期间或中间检查他们的零件，以获得最大的精度，”他解释道。bet188娱乐城“因此，在零件已经完成并从机器上取出后，检查过程不再需要进行。”

在铣削方面，Ledvon预计通过机器集成自动化，5轴高速铣削将变得更加精确和先进。他说:“自动化方面的这种创新将继续在帮助该行业应对熟练劳动力短缺方面发挥关键作用。”“此外，我预计光学测量而不是激光测量将更多地集成到机器中，以准确地预置和检查刀具。”

GF Agie的Ledvon指出了加工技术发展的以下趋势:过程检测、更好的纹理和表面光洁度、增强的自动化和增加的过程监控。他指出，公司在设计和制造新的线材和模切电火花机以及五轴铣削设备时，将继续专注于这些技术的发展。

牧野的波佐也报告了铣床的显著进步。“机床的热稳定性对模具工艺至关重要，”他说。bet188娱乐城“这是由于模具的性质，其中许多刀具路径在很长一段时间内都是连续的三维bet188娱乐城运动，其中主轴以很高的转速运行，所有机器的轴都以非常高的进给速率驱动——沿着非常复杂的形状——机器将不断地加速和减速。在大多数机器上，这些条件会产生过多的热量，并允许主轴和滚珠丝杠的热生长，从而改变被加工零件的精度。”

波佐指出，有一种主轴技术是针对这些挑战设计的，即在race润滑下的mind-core冷却主轴。“通过在产生热量的主轴中心进行冷却，消除了核心的问题。下衬道润滑的目的是从主轴中心向外润滑轴承。这种设计是一种更好的方法，因为它与离心力一起工作来润滑和冷却，而不是像大多数其他高速主轴设计那样试图从外到内润滑。通过控制主轴温度，轴承可以预加载，从而为60+罗克韦尔材料的硬铣削提供更坚硬的主轴。”

此外，Pozzo说，冷却滚珠丝杠的核心和冷却滚珠丝杠外壳也将稳定任何温度波动，因为在模具应用中，轴的方向一致变化。bet188娱乐城热量也可以沿着机器的箱道产生。这个组件也是核心冷却，以稳定温度。

Pozzo说:“这些技术的净效果使机器在很长一段时间内体积更精确，允许模具部件的加工为零库存，具有无工作台的表面抛光。”bet188娱乐城

Pozzo解释说，另一个进步是机器对不同重量的零件进行自动校准，允许根据伺服电机反馈的负载调整轴。“这使得机器可以根据零件的重量校准加速和减速参数，并将更‘精细’地调整机器以提高零件的精度。

牧野电火花加工技术的进步包括防锈线材电火花加工单元，可以在操作过程中消除工具钢上的锈蚀，而不需要昂贵的水添加剂，为模具制造商节省了大量的人工时间来清除工件上的锈蚀，并在线材电火花加工后进行可能的重新抛光;bet188娱乐城罗纹加工过程，可以降低粗加工速度高达34%，使用操作员输入，自动确定最有效的功率设置基于电极减少，牵伸角，和细节深度;以及一种下沉技术，旨在防止在最困难的电火花加工应用下发生破坏性电弧。根据Pozzo的说法，这种安全技术为操作人员提供了高度敏感的自适应功率控制，在加工开始时，当电极和工件之间的正面接触可能最小时，尤其有用。

Accutex/Absolute Machine的Intihar指出，三道工序技术减少了实现表面光洁度和精度所需的道次，将节省时间、节约能源并降低电线消耗成本。

为了适应大型模具制造商，牧野开发了一种新的控制技术，Pozzo解释说，这有助bet188娱乐城于改善表面光洁度和加工时间。Pozzo说:“由于大型模具的尺寸和复杂性，在许多情况下，NC程bet188娱乐城序员会增加刀轨公差，以减少内存使用和完成刀轨的计算时间。”“对机床的净影响是刀具路径与实际模型的定义不紧密，刀具路径点之间的间距较大。由于这些条件，控制不能在峰值性能和零件的表面光洁度不是最佳的。

Pozzo继续说道:“新的控制技术将分析刀具路径点，并将它们重新分配，使它们更紧密地对准特征形状，以更有效的方式实现更快的刀具路径处理。”“这个过程不是简单地‘平滑’工具路径段，而是分析整个工具路径拓扑，并在此基础上重新对齐。(见图1)

总结
机械加工技术的进步将使整个模具制造业受益。bet188娱乐城GF AgieCharmilles的Ledvonbet188娱乐城指出:“总的来说，我相信模具制造行业将会看到更多的自动化、灵活性和技术，由客户应用驱动。”

2012年将是机械加工技术领域令人兴奋的一年，因为制造商正在为IMTS做准备，并继续推出最新的CNC控制、更快的主轴、过程检测功能以及专门为模具制造业量身定制的设备。bet188娱乐城