大型模具加工問(wèn)題的解決方案
當(dāng)今社會(huì)，大型模具的需求量迅速增長(zhǎng)，從純平電視機(jī)到汽車的儀表板，設(shè)計(jì)者一直在推進(jìn)模具的尺寸和復(fù)雜性。鑒于這個(gè)事實(shí)以及巨大的市場(chǎng)需求，許多工廠都在大型模具加工這一領(lǐng)域?qū)で笕蚋?jìng)爭(zhēng)的良機(jī)。那么，為什么不是每個(gè)廠家都生產(chǎn)大型模具呢？這是因?yàn)槠渲杏泻芏鄿?zhǔn)入的障礙，最重要的一點(diǎn)就是大型模具的加工非常困難。原有的技術(shù)導(dǎo)致了循環(huán)周期長(zhǎng)，進(jìn)步速率緩慢以及長(zhǎng)時(shí)間的手工拋光。然而，高性能的加工技術(shù)卻能夠使得大型模具加工和小型模具加工變得更加相似。隨著新技術(shù)的出現(xiàn)，關(guān)于大型模具的加工問(wèn)題的解決方案也將隨之出現(xiàn)了。
1大型模具的問(wèn)題
處理大型模具的尺寸和重量是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。這意味著經(jīng)常要付出額外的勞動(dòng)、對(duì)專用工具的需求、多樣的設(shè)備以及潛在的誤差。如果選擇合適的加工中心來(lái)生產(chǎn)大型模具，許多問(wèn)題就可以減輕或者避免，同時(shí)也能夠簡(jiǎn)化設(shè)備，完全轉(zhuǎn)變潛在的精確性問(wèn)題。
生產(chǎn)大型模具最大的花費(fèi)是機(jī)械成本。能夠生產(chǎn)大型模具的機(jī)器都非常昂貴，因此，擁有多功能的機(jī)器是進(jìn)入這一市場(chǎng)的首要條件，例如，加工毛坯和拋光。一旦選擇了合適的機(jī)器，即使在同一臺(tái)設(shè)備上，也能夠進(jìn)行毛坯加工和拋光，且保持精確性。
2大型模具的機(jī)器設(shè)計(jì)
為了計(jì)量普遍的精確度和關(guān)注大型機(jī)器，我們必須研究一臺(tái)大型模具加工中心必要的幾個(gè)設(shè)計(jì)特性。
（1）鋼鐵鑄件和能夠處理熱量的心軸
任何一臺(tái)用來(lái)打磨大型部件的機(jī)器首要的設(shè)計(jì)就是大型的鋼鐵鑄件和一根能夠處理熱量的心軸。在機(jī)器成型、增強(qiáng)硬度和降低熱量等方面，鋼鐵鑄件仍然是最穩(wěn)定的材料。
至于心軸，則必須采用內(nèi)部技術(shù)來(lái)進(jìn)行冷卻，以確保心軸不會(huì)自燃或者由于高溫產(chǎn)生誤差。
為了使大型模具的表面達(dá)到最好的質(zhì)量要求，需要一臺(tái)機(jī)器和工具來(lái)大幅度減少二次放電加工和手工拋光的時(shí)間。加工大型模具通常都需要幾天的時(shí)間，由于在加工的時(shí)候，外部條件會(huì)發(fā)生變化，要達(dá)到必要的精確度，就必須考慮到這些變化。一臺(tái)不是用來(lái)切割大型模具的機(jī)器在室溫10攝氏度的情況下會(huì)改變6度機(jī)器圓柱的溫度，也會(huì)導(dǎo)致軸心角平面發(fā)生0.070mm的改變。
（2）熱量穩(wěn)定技術(shù)
從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，如果應(yīng)用了熱量穩(wěn)定技術(shù)，相同的環(huán)境變化會(huì)導(dǎo)致3度柱體的溫度變化，或者軸心角平面改變0.030mm。然而，機(jī)器的設(shè)計(jì)以包括了環(huán)境熱量影響，避免外部空氣影響部件的加工。如果選擇的機(jī)器是熱量恒定的，就會(huì)減少配料混合的難題，從而減少手工拋光的需要。
（3）速度
需要考慮的第二個(gè)特性就是速度。軸心的轉(zhuǎn)速應(yīng)該至少20,000rpm，金屬更新的速度應(yīng)該至少為30ipm.。例如，一臺(tái)大型模具的加工中心的切割速率應(yīng)為787ipm。
（4）精確度
如果想要在同一臺(tái)機(jī)器上完成大型模具的拋光和毛坯加工，精確度是很重要的。選擇的加工中心必須能夠進(jìn)行類似的精確定位和小型機(jī)器的可重復(fù)性。
使用一臺(tái)大型模具加工中心，其精確定位為±0.000060英寸（±0.0015mm），可重復(fù)性為±0.000040英寸(±0.001mm)。還需要提及的一點(diǎn)是，的精確度也是很重要的，必須保證在5微米之內(nèi)。
（5）回饋反映
為了測(cè)量加工的精確度，必須清楚的意識(shí)到機(jī)器的反饋。標(biāo)準(zhǔn)為1微米的反饋是很常見(jiàn)的。當(dāng)反饋為0.050微米的時(shí)候，此時(shí)的拋光是近乎完美無(wú)瑕的?？刂坪鸵?guī)定反饋，細(xì)分螺釘都能夠改進(jìn)表面拋光。
（6）軸心
另一個(gè)需要考慮的問(wèn)題就是機(jī)器的軸心。大型模具機(jī)器的軸心應(yīng)該能夠預(yù)先進(jìn)行毛坯加工，半拋光和高質(zhì)量拋光。作為一個(gè)基準(zhǔn)，表面拋光的誤差應(yīng)該在2微米左右。這種細(xì)小的拋光特性在切斷和劃分直線的時(shí)候尤為重要，許多模具廠家為了彌補(bǔ)工具的誤差而不得不進(jìn)行手工拋光。由于大型機(jī)器要更加昂貴，購(gòu)買能夠完成這三個(gè)任務(wù)的多用機(jī)器是不太現(xiàn)實(shí)的。
可變幾何形狀臥式機(jī)器，可用于2+3加工大型的復(fù)雜模具。具有極高的精確度和免鉗表面拋光。
除此之外，軸心還應(yīng)該以最小的震動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)工具壽命的最大化。例如，用一臺(tái)大型模具加工中心加工招牌，必須能夠有30多個(gè)小時(shí)的壽命和一個(gè)速率為314ipm的16mmCBN插入式拋光工具，這樣才能達(dá)到表面拋光0.336micronRa,3.02micronRmax。在加工大型模具的時(shí)候，工具的成本飛速增加，從工具成本上來(lái)看，每加工一個(gè)模具，能夠使得工具壽命最大化的機(jī)器能夠節(jié)省數(shù)千美元。
1大型模具的問(wèn)題
處理大型模具的尺寸和重量是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。這意味著經(jīng)常要付出額外的勞動(dòng)、對(duì)專用工具的需求、多樣的設(shè)備以及潛在的誤差。如果選擇合適的加工中心來(lái)生產(chǎn)大型模具，許多問(wèn)題就可以減輕或者避免，同時(shí)也能夠簡(jiǎn)化設(shè)備，完全轉(zhuǎn)變潛在的精確性問(wèn)題。
生產(chǎn)大型模具最大的花費(fèi)是機(jī)械成本。能夠生產(chǎn)大型模具的機(jī)器都非常昂貴，因此，擁有多功能的機(jī)器是進(jìn)入這一市場(chǎng)的首要條件，例如，加工毛坯和拋光。一旦選擇了合適的機(jī)器，即使在同一臺(tái)設(shè)備上，也能夠進(jìn)行毛坯加工和拋光，且保持精確性。
2大型模具的機(jī)器設(shè)計(jì)
為了計(jì)量普遍的精確度和關(guān)注大型機(jī)器，我們必須研究一臺(tái)大型模具加工中心必要的幾個(gè)設(shè)計(jì)特性。
（1）鋼鐵鑄件和能夠處理熱量的心軸
任何一臺(tái)用來(lái)打磨大型部件的機(jī)器首要的設(shè)計(jì)就是大型的鋼鐵鑄件和一根能夠處理熱量的心軸。在機(jī)器成型、增強(qiáng)硬度和降低熱量等方面，鋼鐵鑄件仍然是最穩(wěn)定的材料。
至于心軸，則必須采用內(nèi)部技術(shù)來(lái)進(jìn)行冷卻，以確保心軸不會(huì)自燃或者由于高溫產(chǎn)生誤差。
為了使大型模具的表面達(dá)到最好的質(zhì)量要求，需要一臺(tái)機(jī)器和工具來(lái)大幅度減少二次放電加工和手工拋光的時(shí)間。加工大型模具通常都需要幾天的時(shí)間，由于在加工的時(shí)候，外部條件會(huì)發(fā)生變化，要達(dá)到必要的精確度，就必須考慮到這些變化。一臺(tái)不是用來(lái)切割大型模具的機(jī)器在室溫10攝氏度的情況下會(huì)改變6度機(jī)器圓柱的溫度，也會(huì)導(dǎo)致軸心角平面發(fā)生0.070mm的改變。
（2）熱量穩(wěn)定技術(shù)
從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，如果應(yīng)用了熱量穩(wěn)定技術(shù)，相同的環(huán)境變化會(huì)導(dǎo)致3度柱體的溫度變化，或者軸心角平面改變0.030mm。然而，機(jī)器的設(shè)計(jì)以包括了環(huán)境熱量影響，避免外部空氣影響部件的加工。如果選擇的機(jī)器是熱量恒定的，就會(huì)減少配料混合的難題，從而減少手工拋光的需要。
（3）速度
需要考慮的第二個(gè)特性就是速度。軸心的轉(zhuǎn)速應(yīng)該至少20,000rpm，金屬更新的速度應(yīng)該至少為30ipm.。例如，一臺(tái)大型模具的加工中心的切割速率應(yīng)為787ipm。
（4）精確度
如果想要在同一臺(tái)機(jī)器上完成大型模具的拋光和毛坯加工，精確度是很重要的。選擇的加工中心必須能夠進(jìn)行類似的精確定位和小型機(jī)器的可重復(fù)性。
使用一臺(tái)大型模具加工中心，其精確定位為±0.000060英寸（±0.0015mm），可重復(fù)性為±0.000040英寸(±0.001mm)。還需要提及的一點(diǎn)是，的精確度也是很重要的，必須保證在5微米之內(nèi)。
（5）回饋反映
為了測(cè)量加工的精確度，必須清楚的意識(shí)到機(jī)器的反饋。標(biāo)準(zhǔn)為1微米的反饋是很常見(jiàn)的。當(dāng)反饋為0.050微米的時(shí)候，此時(shí)的拋光是近乎完美無(wú)瑕的?？刂坪鸵?guī)定反饋，細(xì)分螺釘都能夠改進(jìn)表面拋光。
（6）軸心
另一個(gè)需要考慮的問(wèn)題就是機(jī)器的軸心。大型模具機(jī)器的軸心應(yīng)該能夠預(yù)先進(jìn)行毛坯加工，半拋光和高質(zhì)量拋光。作為一個(gè)基準(zhǔn)，表面拋光的誤差應(yīng)該在2微米左右。這種細(xì)小的拋光特性在切斷和劃分直線的時(shí)候尤為重要，許多模具廠家為了彌補(bǔ)工具的誤差而不得不進(jìn)行手工拋光。由于大型機(jī)器要更加昂貴，購(gòu)買能夠完成這三個(gè)任務(wù)的多用機(jī)器是不太現(xiàn)實(shí)的。
可變幾何形狀臥式機(jī)器，可用于2+3加工大型的復(fù)雜模具。具有極高的精確度和免鉗表面拋光。
除此之外，軸心還應(yīng)該以最小的震動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)工具壽命的最大化。例如，用一臺(tái)大型模具加工中心加工招牌，必須能夠有30多個(gè)小時(shí)的壽命和一個(gè)速率為314ipm的16mmCBN插入式拋光工具，這樣才能達(dá)到表面拋光0.336micronRa,3.02micronRmax。在加工大型模具的時(shí)候，工具的成本飛速增加，從工具成本上來(lái)看，每加工一個(gè)模具，能夠使得工具壽命最大化的機(jī)器能夠節(jié)省數(shù)千美元。
