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模具加工五轴磨刀机费用多少

发布时间:2023-03-16 13:37:50

1. 玻璃抛光的几种常用方法特点及比较

一、常用的抛光法
古典抛光法是一种传统的玻璃冷加工方法,抛光机是采用摩擦轮传动,主轴转速较低,用平面摆动三角架施压,压力靠负荷重量调节.在工作时,负荷的压力始终是铅直向下的,加工平面时上下盘之间的垂直压力是稳定的.而在加工球面时摆动位置不同压力在球心方向的分量也不同,这样就造成上下盘的抛光压力随时变化,增加了球面表面形状不稳定性.抛光膜用松香柏油或毛毡等材料制作,由于抛光膜比较柔软,加工后的表面粗糙度小、表面缺陷小,可以加工较高精度等级的零件.在古典抛光过程中,抛光膜的表面的形状容易变化,需要随时进行修整,这就要求作业人员有较高操作技能,必须经过长期的培训才能掌握,而且生产效率低.在少量和小批闷搜此量加工中,它有很大的优点,对于抛光机的精度要求低,抛光模的代用率较高,设备、工装夹具的投入费用小。
目前中等精度以下大批量生产的光学零件普遍都采用高速抛光的方法进行加工,高速抛光是以高主轴转速、大压力来提高抛光的效率.高速抛光机所使用的设备以准球心的方法设计的,所谓准球心,是在抛光过程中负荷的压力始终指向被加工球面的球心位置.这种设计最大的优点就是,压力从始至终都是在抛光膜和工件接触面的正面施加的,正向压力的大小是不变的,这种方法加工的球面面形比较稳定.准球心抛光法对设备精度要求较高,抛光模必须是专用的,很少有代用的情况,设备、工装夹具的投入较大,只适合批量生产.由于抛光膜材料比较硬、耐磨性好,抛光膜修整的频率小,对作业员的技术要求较低,通过简单培训的新工人就可以上岗。
在各种文献中还常常提到范成法高速抛光机,这种抛光机的设计就象铣磨机一样,工件装在主轴上,抛光膜好象磨轮一样在辅轴上高速旋转对工件进行抛光,两条轴都不做摆动.这种抛光机的设计构思是非常好的,但是它对制造的精度要求非常高,由于受到成本的制约,目前还不能广泛的使用这种抛光机.首先说辅轴与主轴的对准精度,只要有微小的误差,加工出来的表面就不是球面了,象散差就出现了.工件表面的中心点不是高就是低,就象瓜的脐一样.如果以辅轴作为定位基准,抛光膜磨损以后基准点就产生变化,所以以辅轴为定位基准不合适.再说主轴一侧,每个工件的厚度是有区别的,以主轴为定位基准也不合适.每一个工件都有边厚差存在,每一次装后表面的位置、方向都有所变化,这个误差用抛光是无法消除的,抛光后的表面可能是一半亮一半不亮.工件装夹后要一次从铣磨或从精磨开始一直加工抛光,这样才能保证工件表面的有效加工.但是在同一个工位上同时进行不同工序的加工,工件表面缺陷就难以控制.还其它一些精度方面的原因,限制了范成法抛光的实施,而铣磨加工的精度要求比较低,漏判其加工误差在后续加工中可以轻易的修正。
二、古典抛光与准球心抛光的设备比较
高速抛光就是在一定蚂迅限度内提高抛光的压力和转速,从而提高抛光的效率.高速抛光与古典抛光相比,抛光效率提高了十几倍。
古典式抛光机或称为平摆式抛光机,压力P的方向是向下的而不与球面的法线方向一致,球面法线方向的正压力随中心摆角变化,.摆到中心时的正压力最大,摆到边缘时正压力最小.由于正压力的大小周期性变化,就会造成球面加工量的不均匀性.压力越大,不均匀程度就越大.摆动角度越大,不均匀程度就越大,受到的重力冲击的影响也就越大.所以古典法抛光的效率不是很高,而且不能加工超半球表面,半球、近半球表面也难以加工。
准球心抛光采用圆弧式摆动,圆弧的圆心与被加工球面的球心重合,这就要求与主轴连接的镜盘或抛光模的相对位置必须是固定的,与主轴保持很高的同心度,通常将抛光模安装在主轴上.如果将镜片安装在主轴上,就必须加工一个镜片就要重新调整一次准球心,作业很不方便.由于被加工球心的曲率半径是某一范围的不定量,而不是一个固定值,抛光模的高度也需要调整,所以在主轴上先安装一个过渡接头,抛光模装在上面可以任意调整高度以确定准球心。
三、抛光柏油与聚胺脂抛光膜的比较
抛光柏油的主要成分是松香、沥青和白蜡,其材料硬度较小,可以获得较高的外观等级.热稳定性低,有良好的热流动性,可以很快的使抛光膜与镜盘吻合.由于抛光柏油具有有流动性,抛光膜表面形状不断变化,经常需要修改.抛光柏油对工房温度有明显的选择性,在工房温度变化后,就要改用不同型号的抛光柏油.抛光柏油很脆,易掉落残碴,同时带有油性,如果使用循环抛光液会造成抛光被液污染并产生泡沫,所以柏油抛光不适用循环抛光液。
准球心抛光通常用聚胺脂做抛光膜,它有一定的弹性、耐磨性好、有大量的微孔可以保持抛光液、清洁无碎屑,聚胺脂抛光膜有均匀的切削能力,还有耐磨、耐热、柔韧性好和适当的硬度,收缩率要小、抗老化、吸水性好的性能.可以采用抛光液循环供给方式,对工房环境的温度要求不严格,只要控制抛光液的温度就可以了.聚胺脂抛光膜由于流动性小、耐磨,表面形状比较稳定,加工零件的光圈也就比较稳定.但是较抛光柏油硬度高,很难获得高品质的外观等级。
四、固着抛光磨料
固着抛光磨料是将氧化铈加在环氧树脂中调匀,加热凝固后的丸片,粘贴在基体上再经过修磨就得到固着抛光模具.使用固着磨料抛光,工件表面面形稳定、表面疵病等级高、加工效率高、不容易出现塌边,而且表面上不易粘抛光粉,容易清洁。
抛光冷却液是在水中加入少量的硝酸锌和甘油,硝酸锌的作用是提高抛光效率,甘油的作用是增加磨具与镜片之间的吸附能力改善吻合程度.冷却液的温度一般在28~31℃。
虽然固着抛光磨料有诸多的好处,但是在工艺上也有许多因素需要控制.固着磨料抛光的面形稳定是依靠精磨的表面质量和面形精度来保证的,超精磨模与抛光模及精磨模与超精磨模曲率半径的搭配起着非常重要的作用.如果曲率半径的搭配失当,加工的表面就不会稳定,而且还会损害磨具的精度.所以,工艺链设计的要严密,磨具的修整要精确.使用固着磨料进行抛光对抛光机精度要求是很高的,如果安装同心度有偏差或出现振动就会产生划伤.所以在加工时,主轴的转受到的限制,压力也不可以过大.刚开始抛光时,抛光模与镜片的吻合性差,摆动大会出现划伤,所以摆动也要小一些。
固着磨料抛光与散粒磨料抛光效果上看,散粒磨料即修整工件的表面又改善表面粗糙度,而固着磨料抛光只改善表面粗糙度而表面面形精度是依靠超精磨的加工精度来保证的.因此在诸多方面限制了固着磨料抛光的适用性。
五、抛光液的供给
通常抛光液的供给采用手工添加、自动添加和循环添加。
手工添加是用毛笔蘸抛光液,在上盘摆动错开的瞬间涂在镜盘或抛光盘上.有时为了保证镜盘中心有充足的抛光液,可以停机取下上盘,在镜盘中心或整盘涂抛光液。
自动添加是抛光液通过细管滴入的方式,为镜盘添加抛光液.较手工添加减少了作业员的劳动强度,并且可以使抛光液的添加量更为均匀!
循环添加是抛光液通过水泵加压,冲在镜盘上,抛光液再由水盆底孔流回水泵中,可以采用加热或冷却法调整抛光液的温度.循环添加的供给量很大,对镜盘的冷却效果好.循环添加节省人力,但抛光粉的消耗也很大.抛光液循环使用一段时间后,抛光粉的粒度变小,抛光粉的抛光效率也会变低,抛光过程产生的玻璃粉、抛光膜碎屑混在抛光液中,影响抛光效率.抛光液中的玻璃粉更容易水解,加速了抛光液PH值的变化。
抛光粉的颗粒大小和抛光膜的硬度对抛光后的表面疵病有很大的影响,因此在选用辅助材料时,要根据工件的表面疵病要求严格程度,再考虑玻璃的机械性能进行选择.抛光膜软、抛光粉粒度小抛光的表面光滑,但效率低,抛光膜过软容易产生塌边.抛光膜硬、抛光粉粒度大抛光的表面光滑程度变差,抛光效率高,镜片塌边现象减轻。
抛光机抛光液的浓度是抛光粉的重量与水的重量之比,用百分率或比值来表示,通常抛光液的浓度定为5%.抛光液的浓度在0~15%范围内,抛光速度随浓度的增加而成线性提高的.但是当浓度超过30%以后,抛光速度就下降了,这是由于抛光粉的密集程度太大,在玻璃的表面上堆积,夸张的说就象在砂堆上磨刀一样,压力起不到作用,抛光粉不能有效的切削玻璃.不同的抛光粉的性能是不同的,抛光粉的悬浮性好,切削能力就强一些,抛光液就可以稀一些.不同的制造商加工的抛光粉制备方法不同、组成成分、配比都是不同的,有些还专门加入某种添加剂,以适应某些牌号玻璃的抛光.抛光粉的型号和抛光液的浓度,要根据具体的玻璃牌号和镜片形状来选择。
抛光液PH值对玻璃表面抛光质量和效率有很大的影响,在抛光过程中经常有腐蚀现象发生.对于不同牌号的玻璃要设定不同的PH值。
抛光液的供给量大小对抛光速度也有影响,供给的过多,抛光产生的热量迅速散发,不利于水解反应,模具和玻璃表面之间吻合性差.供给量过少,参与抛光的颗粒少,抛光效率下降,抛光产生的热量不同散发,表面容易变形,甚至产生腐蚀.所以供给量要有一个合适的量。
抛光液的温度在抛光过程中起着非常重要的作用,玻璃和抛光膜的温度是依靠抛光液的温度来控制的,保持它们温度的恒定,对面形的稳定有很大的帮助.在高速抛光中,抛光液的温度要在30~35℃范围内,并且要保持恒定!

2. 球刀的磨法,球刀怎么磨球刀刃磨方法

1.将磨刀石泡在水中一到五分钟,有油时可以用一些菜油或者其他的油脂充当润滑剂。
2.固定磨刀石,用木头或者底座固定。
3.将刀锋百以十五度角度按在磨刀石上。
4.从左到右或者从右到左进行打磨,不要上下刨很容易卷刀,而且打磨不均匀。
5、待刀锋亮度与锋利度开始加度强时候,换低密度进行再次打磨即可。
注意事项:
菜刀在打造成形之后都要经过一道叫“蘸火”的热处理工艺,即把菜刀加热到一定的温度,随即在水、油或空气中急速 令却,经过这种处理能够提高刀的强度答和硬度。然而在磨刀时,若刀的温度过高就 出现“退火”现象,也就是刀刃失去“蘸火”的效用,不再那样坚硬和锋利了。
刀一旦出现“退火”现象会严重地影响刀的使用,很快你就会发现刀变得回不锋利 ,切一些骨头类的硬东西时刀居然卷刃或崩缺了。可见刀刃“退火”会使刀失去 用价值,应该特别注意。究其根源,“退火”就是由于磨刀时刀刃的温度过高引的。

3. 怎么使用万能磨刀机

万能磨刀机的使用方法
1.步骤一:将硬质合金园棒开扁
将硬质合金园棒插入磨刀机刀架上刀具弹簧夹头后,在刀架位置插销状态处于锁紧时,分度盘槽为0°基准线,均匀转动长轴微调装置手柄,便刀具慢慢向左方向磨削前进,把将硬质合金园棒磨扁一半,在磨扁时尽量使用刀架以光长轴为轴心上下移动自行修磨砂轮表面的方法,这样可避免将砂轮磨出沟痕来,一般情况开扁尺寸最后精磨要保证留下刀面高出园棒中心0.01-0.03MM
2.步骤二:将开扁后的刀具磨成锥度
松开水平锁紧手柄,转动水平刀架回转装置到1/2刀具锥角计算度数(如:要磨60°的锥尖刀,必须转动到30°-经验角度5°=25°的位置)锁死,调整刀架位置插销为未插入槽内的自由状态时,左手均匀转动长轴微调装置手柄,在刀具慢慢向左方向磨削前进的同时,右手均匀转动刀架收紧螺母手柄使刀具被磨成锥体形状.此工序不能完全将刀尖磨尖,必须留0.4mm左右余量.注:本初加工工序最好采用320金刚石精加工砂轮.

3.步骤三:刃磨刀具的刃口部分
调整刀架分度盘旋到原定基准线0度槽线上,向右旋转6格槽使刀具开扁面水平向上位置.再调整刀架分度盘向右转动2格为槽线上位置,使插销状态锁紧使刀具固定不能转动,此时左手均匀转动长轴微调装置,便刀架慢慢向左方向磨削前进,把a点刀具左切削刃口精磨出来.

4.步骤四:刃磨刀具后背部分
确定磨好切削刃口部分a点以后,拉提插销到位置2上,使刀架转动位置刀具能在限位块内转动,加工c点和超过b点回转磨出后刀背,这样顺时针右手均匀转动刀架螺母手柄同时少量左手均匀转动长轴微调装置,便刀架慢慢向左方向磨削前进使刀具后刀面滚边磨出.

5.步骤五:刃磨刀具刀尖部分
刀具磨成型后,松开锁紧刀架收紧螺母手柄使刀具处于松开状态把它从弹簧夹头中取出,用双手握住刀柄部分,垂直于砂轮端面仰20-30°后角把刀尖在砂轮端面上轻抛一下同时顺时针一转即可,主要是控制实际加工对刀宽度的要求,一般为:0.1—0.2MM.(这个技术对熟练工人很简单,但初学者要多试几次).

4. 请问现在中走丝线切割的价格是多少我年底想买两台

40机,直线导轨,滚珠丝杆的台式电柜7万左右,如果是普通的导轨和丝杆就便宜点唯谨,但是对中走丝我建议你买个配置好点的,精度调好了也就镇好稳指旅基定了,高精度设备要求也要高一点,快丝泰州还行,苏州的中走丝还是可以的,建议你多了解一下

5. 什么牌子的磨刀机好用啊

我以前购买了天铭公司的磨刀机,质量确实超一流,用了十多年啦,很少出故障,这是我整理的有关天铭磨刀机的相关资料,给你共享下,好东西需要分享的:

天铭磨刀机种类:
全自动磨刀机、端面(直刀)磨刀机、数控磨刀机、磨刀磨锋机、高精度磨刀机、刮刀磨刀机、
木工磨刀机、印刷磨刀机、包装模肢察磨刀机

环保型磨刀机 双磨头磨刀机

环保型磨刀机是天铭磨刀机博采端面磨床众家之长,采用德国先进技术,新开发的一种集磨刀、饥唯抛光、自动过滤清洗、收渣四位一体的新型端面磨削机床。推出伊始,就收到磨刀行业一直好评。多功能环保型磨刀机适用于刃磨各种直面刀,是印刷、造纸、木工、塑革、造板等行业的理想刃磨设备;非常适合于磨刀中心、印刷厂等磨刀量较大的机构企业选择使用。

让我们盘点下这款磨刀机的环保理念:
1、天铭公司特制水冷磨头电机,冷却液由轴孔从环形砂轮中心位置喷出,均匀散布在砂轮和刀片面上刀片冷却效果好,不易烧刀;
2、干净卫生,不会产生飞溅水滴和蒸汽;提高冷却液利用率,降低磨刀成本;
3、抛光磨头采用组合式羊毛轮抛光,能完全去除刀花很好的保护刀锋;带过滤系统的旦茄清洗、收渣装置,让该磨刀机节能又环保。
4、自动收渣装置,位于设备出水口处,可把自动清洗装置清洗出来的磨削残渣,收集至渣槽,并进行过滤、磁吸、净化处理。

6. 石墨加工对于刀具选择方面应注意些什么

http://www.cntansu.com/new_view.asp?id=890
PARA刀具在石墨加工的应用

石墨电极与铜电极相比具有电极消耗小、加工速度快、机械加工性能好、加工精度高、热变形小、重量轻、表面处理容易、耐高温、加工温度高档贺、电极可粘结等优点。尽管石墨是一种非常容易切削的材料,但由于用作EDM电极的石墨材料必须具有足够的强度以免在操作和EDM加工过程中受到破坏,同时电极形状(薄壁、小圆角、锐变)等也对石墨电极的晶粒尺寸和强度提出较高的要求,这导致在加工过程中石墨工件容易崩碎,刀具容易磨损。
刀具磨损是石墨电极加工中最重要的问题。磨损量不仅影响刀具损耗费用、加工时间、加工质量,而且影响电极EDM加工工件材料的表面质量,是优化高速加工的重要参数。石墨电极材料加工的主要刀具磨损区域为前刀面和后刀面。在前刀面上,刀具与破碎切屑区的冲击接触产生冲击磨粒磨损,沿工具表面滑动的切屑产生滑动摩擦磨损。
影响刀具磨损的几点事项:
1、刀具材料
刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素,对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。对于石墨刀具,普通的TiAlN涂层可在选材上适当选择韧性相对较好一点的,也就是钴含量稍高一点的;对于金刚石涂层石墨刀具,可在选材上适当选择硬度相对较好一点的,也就是钴含量稍低一点的;
PARA刀具结合多年的经验,选用欧洲著名品牌的刀具材料.
2、刀具的几何角度
石墨刀具选择合适顷宽的几何角度,有助于减小刀具的振动,反过来,石墨工件也不容易崩缺;
(1)前角,采用负前角加工石墨时,刀具刃口强度较好,耐冲击和摩擦的性能好,随着负 前角绝对值的减小,后刀面磨损面积变化不大,但总体呈减小趋势,采用正前角加工时,随着前角的增大,刀具刃口强度被削弱,反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时,切削阻力大,增大了切削振动,采用大正前角加工时,刀具磨损严重,切削振动也较大。
(2)后角,如果后角的增大,则刀具刃口强度降低,后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后,切削振动加强。
(3)螺旋角,螺旋角较小时,同一切削刃上同时切入石墨工件的刃长最长,切削阻力最大,刀具承受的切削冲击力最大,因而刀具磨损、铣削力和切削振动都是最大的。当螺旋角去较大时,铣削合力的方向偏离工件表面的程度大,石墨材料因崩碎而造成的切削冲击加剧,因而刀具磨损、铣削力和切削振动也都有所增大。
因此,刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是前角、后角及螺旋角综合产生的,所以在选择方面一定要多加注意。
通过对石墨材料的加工特性做了大量的科学测试,PARA刀具优化了相关刀具的几何角度,从而使得刀具的整体切削性能大大提高。
3、刀具的涂层
金刚石涂层刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系数低等优点,现阶段金刚石涂层是石墨加工刀具的最佳选择,也最能体现石墨刀具优越的使用性能;金刚石涂层的硬质合金刀具的优点是综合了天然金刚石的硬度和硬质合金的强度及断裂韧性;但是在国内金刚石涂层技术还处于起步阶段,还有成本的投入都是很大的,所以金刚石涂层在近期不雀蠢亮会有太大发展,不过我们可以在普通刀具的基础上,优化刀具的角度,选材等方面和改善普通涂层的结构,在某种程度上是可以在石墨加工当中应用的。
金刚石涂层刀具和普通涂层刀具的几何角度有本质的区别,所以在设计金刚石涂层刀具时,由于石墨加工的特殊性,其几何角度可适当放大,容削槽也变大,也不会降低其刀具锋口的耐磨性;对于普通的TiAlN涂层,虽然比无涂层的刀具其耐磨有显著的提高,但比起金刚石涂层来说,在加工石墨时它的几何角度应适当放小,以增加其耐磨性。
对金刚石涂层来说,目前世界上众多的涂层公司均投入大量的人力和物力来研究开发相关涂层技术,但是至今为止,国外成熟而又经济的涂层公司仅仅限于欧洲;PARA作为一款优秀的石墨加工刀具,同样采用目前世界最先进的涂层技术对刀具进行表面处理,以确保加工寿命的同时,保证刀具的经济实用。
4、刀具刃口的强化
刀具刃口钝化技术是一个还不被人们普遍重视,而又是十分重要的问题。金刚石砂轮刃磨后的硬质合金刀具刃口,存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。石墨高速切削加工刀具性能和稳定性提出了更高的要求,特别是金刚石涂层刀具在涂层前必须经过刀口的钝化处理,才能保证涂层的牢固性和使用寿命。刀具钝化目的就是解决上述刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷,使其锋值减少或消除,达到圆滑平整,既锋利坚固又耐用的目的。
5、刀具的机械加工条件
选择适当的加工条件对于刀具的寿命有相当大的影响。
(1)切削方式(顺铣和逆铣),顺铣时的切削振动小于逆铣的切削振动。顺铣时的刀具切入厚度从最大减小到零,刀具切入工件后不会出现因切不下切屑而造成的弹刀现象,工艺系统的刚性好,切削振动小;逆铣时,刀 具的切入厚度从零增加到最大,刀具切入初期因切削厚度薄将在工件表面划擦一段路径,此时刃口如果遇到石墨材料中的硬质点或残留在工件表面的切屑颗粒,都将引起刀具的弹刀或颤振,因此逆铣的切削振动大;
(2)吹气(或吸尘)和浸渍电火花液加工,及时清理工件表面的石墨粉尘,有利于减小刀具二次磨损,延长刀具的使用寿命,减少石墨粉尘对机床丝杠和导轨的影响;
(3)选择合适的高转速及相应的大进给量。
综述以上几点,刀具的材料、几何角度、涂层、刃口的强化及机械加工条件,在刀具的使用寿命中扮演者不同的角色,缺一不可,相辅相成的。一把好的石墨刀具,应具备流畅的石墨粉排屑槽、长的使用寿命、能够深雕刻加工、能节约加工成本。
6、应用实例
工件尺寸:600×400×90
石墨材料:ISO-63 (东洋碳素)
电极形状:家电散热外盖
使用刀具:PARA ¢6 RO(精加工底部)
PARA ¢6 R3(精加工侧壁)
S=17 000 F= 6000mm/min
加工时间:连续加工15小时
磨损状况:刃尖部<0.02mm,涂层完好
S=17 000 F= 6000mm/min
加工时间:连续加工8小时
磨损状况:刃尖部<0.03mm

http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.Articles/tsjs/tsjs99/tsjs9901/990107.htm

数控石墨电极加工生产线简介

王明岐

INTRODUCTION OF NUMERICAL CONTROL TECHNIQUE IN MACHINING PROCESS OF GRAPHITE ELECTRODES

Wang Mingqi
( Jilin Carbon Group Co Ltd,Jilin 132002)

1 前言

进入70年代以来,以大规模集成电路和微电子计算机为代表的微电子技术的飞跃发展,迅速应用到生产实践中,出现了种类繁多的计算机控制的机床以及具有柔性功能的自动化生产线。数控机床是机电一体化设备的一种。所谓数控就是数字控制,根据生产的程序采用电子计算机进行数字计算,然后对生产过程进行控制,以实现生产过程自动化的一种技术。随着电子计算机的发展,数控技术的应用也越来越普及,其中发展特别迅速的一个方面,就是数控机床。
石墨电极的机械加工是石墨电极生产的最后一道工序,其加工方法与金属制品的加工方法相似。数控电极加工机床以其效率高、精度高、自动化程度高和便于调整,成为电极机械加工机床的重要发展方向。
炭素企业从80年代末期开始使用数控电极加工机床,如吉林炭素集团有限责任公司和兰州炭素有限公司同时引进的美国英格索尔公司制造的数控电极加工自动线(以下简称美线),后来吉林炭素集团有限责任公司又引进日本不二越公司制造的数控电极加工自动线(以下简称日线)。从使用情况看,效果是明显的,不但降低了工人的劳动强度,改善了生产环境,提高了劳动生产率,而且由于采用数控技术,使石墨电极的加工质量明显提高。

2 石墨电极的机械加工工艺

石墨电极在压型后,它的大小和形状就已经确定,但是压型后的生制品经过焙烧和石墨化后,由于产生了一定程度的变形,表面上还粘附一些填充料等杂质,显得形状不规则,表面粗糙不平,无法满足使用要求,必须经过机械加工,才能使用。
石墨电极的机械加工包括镗孔、车外圆和铣螺纹,与金属制品的加工相似。根据石墨电极加工的生产特点,数控电极加工机床一般采用3机组的结构,分别完成镗孔、车外圆和铣螺纹。
石墨电极机械加工的第1道工序是镗孔和粗平端面,端面的切削量一般设定为小于30mm,镗孔后孔壁要求给铣螺纹留一定的加工余量,约2mm。
镗孔和粗平端面以后,要进行外圆的加工,外圆的加工量一般小于15mm。这道工序工艺简单,只要调整好外圆加工车刀,使之满足加工质量要求就可以了。
石墨电极机械加工的最主要工序是铣螺纹,它的质量好坏直接关系到石墨电极的使用。在铣螺纹的加工中,对螺纹的锥度、孔径、扣形都有严格要求,并要进行连接试验。

3 数控技术在石墨电极机械加工中应用

3.1数控电极加工机床的结构

数控电极加工机床由数控系统(CNC)、伺服系统和机床本体3部分组成,如图1所示。

图1 数控加工机床的结构

数控机床的可靠性主要取决于数控系统,数控系统的发展方向是提高处理速度和控制精度,增强抗干扰能力,增加可靠性,减小体积等。“日线”机床的FANUC-18TEA数控系统和“美线”机床的AB-7360数控系统相比在这些方面都有很大提高。
伺服系统也叫执行机构,它的性能好坏直接影响加工精度、进给速度和生产效率。伺服系统按控制原理分有开环、半闭环和全闭环系统;按采用的执行元件分有液压伺服、直流电气伺服和交流电气伺服系统。早期引进的数控电极加工机床多使用液压伺服系统驱动,传感器定位,只在高精度铣螺纹工位采用直流电气伺服系统驱动。新一代的数控电极加工机床全部采用交流电气伺服系统带滚珠丝杠驱动,增加对中、测长系统,这样的设计结构大大提高了加工系统的定位精度和加工精度。
数控电极加工自动线的机床本体部分一般采用3个机组的设计结构,分别完成镗孔、车外圆和铣螺纹。

3.2石墨电极螺纹的2种加工方法

石墨电极机械加工的最主要工序是铣螺纹,从目前国内炭素工厂所使用的数控电极加工机床来看,可归结为2种加工方法:一种是美国英格索尔公司制造的“美线”,另一种是日本不二越公司制造的“日线”。
美国英格索尔公司设计制造的这台数控电极加工机床采用的是下面加工方法:如图2所示,开始加工时,装有梳刀的主轴以电极中心轴线为中心以60r/min的速度旋转,同时加工刀具在CNC的控制下,通过x方向和z方向的合成运动完成螺纹的加工。在整个加工过程中,电极保持不动。美线机床采用多次循环完成一根电极的螺纹加工,以主轴旋转720°为一个单循环。为了保证加工质量,可以选择循环次数,一般采用9次循环,每次循环的进刀量是递减的,以最后一次进刀量为最小,以保证螺纹的光洁度。

图2“美线”机床铣螺纹加工原理图

这种方法的缺点是,完成一根电极的螺纹加工需要x轴、z轴多次频繁往复运动,大大增加了数控及伺服系统的工作量,螺纹的光洁度不好,虽然可以通过增加循环次数来改善螺纹的光洁度,但是会增加循环时间,降低工作效率。数控电极加工机床经过二十几年的发展,加工方法已日渐成熟,目前数控电极加工机床多采用“日线”的加工方法。
“日线”机床电极螺纹的加工方法与“美线”有很大不同,它在铣螺纹工序采用的加工方法是:电极本身以1.8r/min的速度旋转,加工刀具以1000r/min的速度高速自转,同时加工刀具在CNC的控制下通过x方向和z方向的合成运动完成螺纹加工,整个加工过程电极旋转365°。如图3所示,OO′为电极旋转中心线,PP′为刀具旋转中心线,PP′随刀具z方向运动而变化。

图3“日线”机床铣螺纹加工原理图

3.3工件程序设计

以日本不二越公司制造的数控电极加工自动线FANUC数控系统为例,研究一下工件程序的设计。

3.3.1镗孔并粗平端面

石墨电极机械加工的第1道工序是镗孔并粗平端面。如图4所示是CNC控制的x轴,L1是孔底刀距毛坯表面的距离,它来自对中、测长的数据计算,L2是孔的深度,L3是通过数码开关设定的切削量。加工过程如下:

图4镗孔并粗平端面加工过程示意图

加工开始x轴快速定位,孔底刀接近电极表面,然后x轴开始工进,工进一般采用2个进给速度,先以400mm/min的速度进给,当端面刀开始加工时,切削量增加,以200mm/min速度进给。

加工结束,主轴停止,x轴返回零点,再开始下一个循环。程序如下:

N010 #501=L1;
N020 #502=L1+L2;
N030 #503=L1+L2+L3;
N040 M15;(主轴旋转)
N050 G90G00X-#501;
N060 G01X-#502F400;
N070 G01X-#503F200;
N080 M11;(主轴停止)
N090 G90G00X0.0;
N0100 M30;

这个工序加工简单,CNC控制一个轴就可以完成,在硬件系统功能具备的情况下,工件程序可以编制得非常简单。

3.3.2精平端面并铣螺纹

如图5所示为精平端面的加工原理图,#100为x轴定位值,#110为y轴定位值,#111为y轴终位值。加工过程如下:

图5 精平端面加工过程示意图

加工开始,x轴快速定位,然后卡具夹紧电极,主轴电机带动电极旋转,转速为12r/min,用于精平端面。精平端面开始,y轴快速定位,然后进行工进,进给速度为180mm/min,加工时间为5s。精平端面完了,y轴返回零点。

程序如下:
N010 M16;(主轴定向)
N020 M98P1632;(调子程序)
N030 G00X-#100;
N040 M10;(夹紧电极)
N050 S60M03;
N060 G00Y-#110;
N070 G01Y-#111F180;
N080 G04X5.0;
N090 G28Y0;
铣螺纹加工过程如图6所示。

图6 铣螺纹加工过程示意图

说明:x轴快速吃刀量为#122=-10mm,时间2s,2s主轴旋转1.8/60*2转,所以z轴快速吃刀量应为#123=8.4667*1.8*2/60/COS(9.462322)mm,进给速度#127=10/(1.8*2/60)。365°铣螺纹,z轴的进给量为#124=8.4667*365/360/COS(9.462322),进给速度为#128=8�4667/COS(9.462322)mm/r。快速退刀量与快速吃刀量相同。
铣螺纹加工开始,x轴快速定位到铣螺纹位置,z轴快速定位到距离加工位置50mm,再工进到加工位置,进给速度为500mm/min。开始铣螺纹,主轴转速为1.8r/min,x轴和z轴快速吃刀,然后是365°铣螺纹,x轴和z轴快速退刀。

铣螺纹加工完了,夹紧装置松开,各轴返回零点,准备开始下一个循环。程序如下:

N110 M15;
N120 G00X#120;
N130 G00Z〔-#129+50〕;
N140 G01Z-#129F500;
N150 S9M03;
N160 G99G32X#122Z#123F#127;
N170 Z#124F#128;
N180 X#125Z#126F#127;
N190 G98G28Z0;
N200 G00X0;
N210 M30;

日线采用新的加工方法,提高了石墨电极的加工质量,出现质量问题易查找,易修正。

4 数控电极加工机床使用情况分析

“美线”的引进,不仅降低了工人的劳动强度,改善了生产环境,而且使电极的产量和质量有了大幅度提高,满足了现代化、规模化生产的要求。“美线”可加工直径250~800mm的电极。为了扩大生产规模,吉林炭素集团责任有限公司又于1995年从日本不二越公司引进一条数控电极加工自动线。这套数控加工系统无论是数控装置、伺服系统,还是机床的整体设计水平都代表了国际90年代数控电极加工机床的先进水平。“日线”可加工直径400~700mm的电极,目前又经过改造具备了加工深孔电极的能力。“日线”机床1996年4月份投产,运行情况良好。石墨电极机械加工的最主要工序是铣螺纹,“日线”产品的螺纹,无论是锥度、孔径还是光洁度都比过去的产品要好,而且“日线”安装有非常强的操作系统,出现问题易于修正。

5 结束语

中国炭素工业从20世纪50年代起步至今已发展了40多年,过去,大部分炭素厂都存在设备自动化程度不高、老化的问题,改革开放以来,许多大的炭素厂引进和开发了不少现代化设备,使用效果是明显的。就电极的机械加工来讲,国产加工线的设计水平和制造工艺还不过关,都存在自动化程度不高、加工质量不好、生产效率低和故障率高的缺点,有的甚至没能形成生产能力。希望通过本文的论述能对国产电极加工机床的发展起到推动和促进作用。

作者简介:王明岐 男 1968年10月生,电气工程师。1991年毕业于华中理工大学电子系。现在在吉林炭素集团股份有限责任公司三零四车间工作,从事自动化机床计算机控制系统的维修管理工作,完成技术革新项目10余项。

作者单位:王明岐(吉林炭素集团有限责任公司吉林132002)

参考文献

〔1〕吴祖育,秦鹏飞�数控机床�上海:上海科学技术出版社,1990
〔2〕吴季良,李襄筠�微型计算机应用一百例�北京:机械工业出版社,1985

http://www.zs91.com/news/htm/283/2006_4_11_145835.html

浅谈石墨电极在模具加工中的应用

www.zs91.com 来源:《CADCAM与制造业信息化 时间:2006-4-12

近年来随着精密模具及高效模具(模具周期越来越短)的推出,人们对模具制作的要求越来越高,由于铜电极自身种种条件的限制,已越来越不能满足模具行业的发展要求。石墨作为EDM电极材料,以其高切削性、重量轻、成形快、膨胀率极小、损耗小、修整容易等优点,在模具行业已得到广泛应用,代替铜电极已成为必然。

一、石墨电极材料特性

1.CNC加工速度快、切削性高、修整容易

石墨机加工速度快,为铜电极的3~5倍,精加工速度尤其突出,且其强度很高,对于超高(50~90mm)、超薄(0.2~0.5mm)的电极,加工时不易变形。而且在很多时候,产品都需要有很好的纹面效果,这就要求在做电极时尽量做成整体公电极,而整体公电极制作时存在种种隐性清角,由于石墨的易修整的特性,使得这一难题很容易得到解决,并且大大减少了电极的数量,而铜电极却无法做到。

2.快速EDM成形、热膨胀小、损耗低

由于石墨的导电性比铜好,所以它的放电速度比铜快,为铜的3~5倍。且其放电时能承受住较大电流,电火花粗加工时更为有利。同时,同等体积下,石墨重量为铜的1/5倍,大大减轻EDM的负荷。对于制作大型的电极、整体公电极极具优势。石墨的升华温度为4200℃,为铜的3~4倍(铜的升华温度为1100℃)。在高温下,变形极小(同等电气条件下为铜的1/3~1/5),不软化。可以高效、低耗地将放电能量传送到工件上。由于石墨在高温下强度反而增强,能有效地降低放电损耗(石墨损耗为铜的1/4),保证了加工质量。

3.重量轻、成本低

一套模具的制作成本中,电极的CNC机加工时间、EDM时间、电极损耗等占总体成本的绝大部分,而这些都是由电极材料本身所决定。石墨与铜相比,石墨的机加工速度和EDM速度都是铜的3~5倍。同时,磨损极小的特性与整体公石墨电极的制作,都能减少电极的数量,也就减少了电极的耗材与机加工时间。所有这些,都可大大降低模具的制作成本。

二、石墨电极机电加工要求与特点

1.电极的制作

专业的石墨电极制作主要采用高速机床来加工,机床稳定性要好,三轴运动要均匀稳定不振动,而且像主轴这些回转精度也要尽可能的好。对一般的机床也可以完成电极的加工,只是编写刀路的工艺与铜电极有所不同。

2.EDM放电加工

石墨电极就是碳电极。因为石墨的导电性能好,所以在放电加工中能节省大量时间,这也是用石墨做电极的原因之一。

3.石墨电极的加工特点

工业用石墨质硬而脆, 在C N C加工时对刀具的磨损较为严重,一般建议使用硬质合金或金刚石涂层的刀具。石墨在粗加工时刀具可直接在工件上下刀,精加工时为避免崩角、碎裂的发生,常采用轻刀快走的方式加工。一般而言,石墨在切深小于0.2mm的情况下很少发生崩碎,还会获得较好的侧壁表面质量。石墨电极CNC加工时产生的灰尘比较大,可能入侵到机床的导轨丝杆和主轴等,这就要求石墨加工机床有相应的处理石墨灰尘的装置,机床密封性也要好,因为石墨有毒。

三、加工石墨电极实例

如图1所示的是挂机面板注射模定模芯石墨电极,其毛坯尺寸为182mm×42mm×65mm,中间小槽最大宽度为3.1mm,最大槽深为5.1mm,整体加工高度为64mm。

这种类型电极的外形尺寸中等,形状较为复杂,在石墨电极中为较普遍的模型。整个模型采用Pro/ENGINEER的Wildfire2.0进行数控加工,不过,在加工之前先在煤油中浸泡数小时,降低其脆性。由于中间槽小且不规则,CAM的加工策略为:先粗加工整体外形,再精加工成形曲面及下端相连曲面,接着粗加工中间小槽,最后精加工中间小槽。

图1 挂机面板注射模定模芯石墨电极

1.整体粗加工

使用D20(R1)涂层镶片铣刀,采用螺旋加工方式(TYPE_SPIRAL),切深(STEP_DEPTH)0.35mm,步距(SIDE_STEP)8mm,轮廓余量(PROF_STOCK_ALLOW)0.35mm,粗加工余量(ROUGH_STOCK_ALLOW)0.35mm,底部余量(BTTOM_STOCK_ALLOW)0.35mm,加工方式(ROUGH_OPTION)ROUGH_ONLY,安全高度(CLEAR_DIST)5mm,主轴转速(SPINDLE_SPEED)2500r/min,进给速度(CUT_FEED)800mm/min。

使用屏幕演示(Screen Play)功能,加工刀具轨迹如图2所示。

图2 粗加工整体外形

同时,对加工进行仿真模拟检查(NC Check)和过切检查(GougeCheck)。铣刀没有进入中间槽的内部,整个电极外形被铣出,符合工艺的要求。按完成序列(DoneS w q)退出。程序计算的时间为50s,加工时间为2.1h。

2. 精加工一

精加工选用D16(R8)球头铣刀,采用曲面铣削(SurfaceMilling)的加工方式,步距(SIDE_STEP)0.2mm,轮廓余量(PROF_STOCK_ALLOW)-0.25mm,切削角度(CUT_ANGLE)45°,加工类型(SCAN_TYPE)TYPE_3,安全高度(CLEAR_DIST)5mm,主轴转速(SPINDLE_SPEED)2500r/min,进给速度(CUT_FEED)650mm/min。使用屏幕演示(Screen Play)功能,加工刀具轨迹如图3所示。同时,对加工进行仿真模拟检查(NC Check)和过切检查(Gouge Check)。铣刀没有进入中间槽的内部,槽外部被定义的加工成型曲面的负余量(火花间隙即摇动量)都被去除了,符合工艺的要求。按完成序列(Done Swq)退出。程序计算的时间为130s,加工时间为1.5h。

图3 精加工成型曲面

3. 精加工二

使用D20(R1)涂层镶片铣刀,加工类型(SCAN_TYPE)TYPE_2,切深(STEP_DEPTH)0.35mm,步距(SIDE_STEP)8mm,轮廓余量(PROF_STOCK_ALLOW)-0.25mm,粗加工余量(ROUGH_STOCK_ALLOW)0.35mm,底部余量(BTTOM_STOCK_ALLOW)0mm,加工方式(ROUGH_OPTION)PROF_ONLY,安全高度(CLEAR_DIST)5mm,主轴转速(SPINDLE_SPEED)2500r/min,进给速度(CUT_FEED)800mm/min。使用屏幕演示(Screen Play)功能,加工刀具轨迹如图4所示。同时,对加工进行仿真模拟检查(NC Check)和过切检查(Gouge Check)。铣刀进行侧面加工,电极侧部被铣到位,符合工艺的要求。按完成序列(Done Swq)退出。程序计算的时间为45s,加工时间为2h。

图4 精加工侧面

4. 粗加工中间小槽

使用D2(R0.4)涂层牛鼻铣刀, 采用螺旋加工方式(TYPE_SPIRAL),切深(STEP_DEPTH)0.25mm,步距( SIDE_STEP)0.8mm,轮廓余量(PROF_STOCK_ALLOW)-0.25mm,粗加工余量(ROUGH_STOCK_ALLOW)-0.25mm,底部余量(BTTOM_STOCK_ALLOW)- 0 . 3 5 m m,加工方式(ROUGH_OPTION)ROUGH_ONLY,安全高度(CLEAR_DIST)5mm,主轴转速(SPINDLE_SPEED)3500r/min,进给速度(CUT_FEED)450mm/min。

使用屏幕演示(Screen Play)功能,加工刀具轨迹如图5所示。

同时,对加工进行仿真模拟检查(NC Check)和过切检查(GougeCheck)。铣刀进入中间槽的内部,槽的外形被铣出,符合工艺的要求。按完成序列(Done Swq)退出。程序计算的时间为30s,加工时间为1h。

图5 粗加工中间小槽

5. 精加工三

精加工选用D1(R0.5)球头铣刀,采用曲面铣削(SurfaceMilling)的加工方式,步距(SIDE_STEP)0.2mm,轮廓余量(PROF_STOCK_ALLOW)-0.25mm,切削角度(CUT_ANGLE)45°,加工类型(SCAN_TYPE)TYPE_3,安全高度(CLEAR_DIST)5mm,主轴转速(SPINDLE_SPEED)3500r/min,进给速度(CUT_FEED)400mm/min。使用屏幕演示(Screen Play)功能,加工刀具轨迹如图6所示。同时,对加工进行仿真模拟检查(NC Check)和过切检查(Gouge Check)。铣刀进入中间槽的内部,槽内部被定义的加工成形曲面的负余量(火花间隙即摇动量)都被去除了,符合工艺的要求。按完成序列(DoneS wq)退出。程序计算的时间为60s,加工时间为0.5h。

图6 精加工中间小槽

四、编辑加工作业指导书

数控加工作业指导书如图7所示。

图7 加工作业指导书范例

五、结束语

针对未来模具行业的发展趋势,谁能在最短的时间里完成模具的制作,谁就赢得了客户,赢得了市场。由于石墨电极(与铜相比)有电极消耗少、放电加工速度快、机械加工性能好、重量轻、热膨胀系数小等优越性,已经被大家逐步认识并接受。拥有了石墨电极就拥有了模具的明天!(江苏春兰机械制造有限公司 张晓陆)

7. 有没有性价比较高的的进口五轴数控工具磨(磨刀机)推荐一下最好也给出推荐理由,谢谢

根据自己面对客户选机床,个人看好瓦尔特,十年以后还是扛扛的。安卡三,四年以后跳动吓人。还是德国机床厉害

8. 影响模具成本因素的演讲稿

各位来宾:

大家好。

今天我要讲的主题是影响模具成本的主要因素。

影响模具成本的主要因素,无非是外部因素和内部因素,外部因素是模具材料费用,内部因素是制造费用。其费用之和也就构成模具的主要生产成本。
1.1 外部因素 模具材料费用,它不受企业本身所控制,而是根据市场价格来变化的。在2004和2005两年中,由于原材料价格增速较快,那么在模具成本估算上,就带来了许多不确定因素,面对此种情况,企业可以采取以下应对措施:①批量采购模具材料以备材料涨价之用,以稳定自己的客户;②面对材料日复一日的上涨,只能是水涨船高,可以提高模具成本价格,将合理的材料上涨成本添加到模具成本价格中;③采用阶段稳定价格战略,根据材料涨势预期涨幅值,那么在一个月或一个季度内模具价格保持相对稳定。
如何减少外部因素对模具成本的影响,使之保持相对稳定,虽然目前没有更好的方法,但有一点值得注意:提高模具材料的使用率,如设计模具时,排样可以采取多排,混合排,模具定位装置力求准确,批量大的冲压件可以定制专用宽窄的材料等措施。增强节约意识,提高材料热处理水平,同时提高模具寿命,解决好生产数量与提高模具使用寿命之矛盾。只有这样随着模蔽顷具材料使用率的提高,相对抵消了一部分模具材料的涨幅,变不利因素为有利因素。
虽然,外部因素是不确定因素,但毕竟原材料涨幅的空间是有限的,那么模具材料费用涨幅的空间也是有限的,其伍岩成本就可控。下面根据近几年材料走势用图1表示。
图示说明:1995年到2000年材料费用基本上是稳定的,2001年到2005年上升趋势较快,说明国家进入了快速发展阶段,各方面对原材料需求加大,其涨价就在情理之中了。
以上不难看出,材料费用,是模具成本中的重要因素之一,是不可忽视的环节,模具材料费用测算的准确与否直接影响模具成本的高低。
1.2 内部因素 内部因素也是影响模具成本的重要环节,如加工制造费用,通常被称为工费,它与企业内部核算密切相关宏橘陆,包括机床使用费,煤水电费,员工的工资费等其它一系列费用。
1.2.1 机床使用折旧费 随着先进制造机床的使用,为在短周期内制造高质量的模具提供了新的平台。但它的使用费也相当可观,普通机床与加工中心的加工费用差别很大,据测算一个五轴加工机床每小时加工费大约300元,一个普通机床每小时加工费也就在30元左右,根本就不在一个挡次上。降低这类机床的使用成本,使之合理,需要通过竞争来实现。例如:一个引进价值百万的机床,让它发挥在加工高精度尺寸,一般普通机床不能加工的模具上,如果同是普通尺寸,那么高精度机床肯定没有优势,并因为它的要价太高而失掉客户。
1.2.2 其它费用 企业的煤水电费是相对稳定的费用,一般在是在可以控制的范围内。比重虽然不是很大但必须包含进去。降低能耗是企业管理的重要方面,不能让煤水电费来干扰模具成本。
员工工资费用也是模具成本的一部分,企业机构不能过于庞大,闲杂人员太多,那样也会加大模具成本。
模具设计是控制模具制造成本的重要因素。以下是在模具设计过程中应当注意的几个方面:①不能随意提高模具加工精度,不适当地加大安全系数;规定的公差、表面粗糙度超过模具适用性的要求;成型加工的产品质量水平超过用户所要求的水平;设计者过分地追求稳健及技术完美性,导致功能过剩且成本偏高[1]。②对中小批量的产品,设计模具时要简单实用,对大批量产品,在保证质量的同时,要做到互换性好,能采用镶拼结构,不使用整体。③模具工作部分用模具钢材料,非工作部分用其它材料以便降低模具材料费用。④设计人员在提高模具使用寿命上下功夫,提倡合理使用模具,不能任意加大单位时间内的生产数量,造成模具磨损加快,员工因体能下降而引发模具损伤。降低了模具使用寿命。

同时企业要在管理上要效益,节能降耗,狠抓全面质量管理,提倡设计合理,与节能降耗挂钩的模具,尽量使用新材料、新工艺,精简机构,经常开展经验交流和培训,学习和掌握最新技术,提高员工素质,保证模具成本不增和少增的前提下,是模具的质量和寿命不断提高,以获得较大的经济效益。

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与模具加工五轴磨刀机费用多少相关的资料

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