鋳鉄工作機械での大型金型加工に関するいくつかの問題-RJC金型

鋳鉄材料は高い剛性と熱放散を提供し、工作機械構造部品の製造に最も安定した材料です。作業量を減らすだけでなく、バンパー、ダッシュボード、ヘッドランプレンズなどの複雑なワークピースをカットすることもできます。大型部品のフライス盤に使用される工作機械の場合、最初の要件は、非常に強力な鋳鉄構造を持ち、放熱機能を備えたスピンドルを装備することです。ここでは、鋳鉄工作機械の金型加工に注意が必要ないくつかの問題について説明します。

適切な機械と切削工具

機械のスピンドルは、ベアリングの外側からスピンドルを冷却するための組み込みの冷却技術を採用する必要があります。これにより、スピンドル自体が焼損したり、長時間の処理中に熱膨張によって精度が低下したりすることがなくなります。。大きな金型の加工には時間がかかり、重い切削条件では金型の熱と応力が増加するため、これらの要素は重要です。したがって、工作機械の構造部品は、高品質の金型を加工するための前提条件である、優れた剛性と放熱特性を備えている必要があります。そのため、加工過程での工作機械の振動を最大限に抑え、加工過程で発生する熱を素早く拡散させる必要があります。適切な工作機械と工具を選択することで、コストと生産サイクルを削減できます。

熱安定化技術

長時間の加工の場合は、環境温度の影響も考慮する必要があります。たとえば、通常の機械の大きな金型では、環境温度が約10℃変化すると、工作機械の支柱が6℃変化し、主軸のアングルプレートの平行度が0.07mm変化します。したがって、工作機械の設計では、部品の精度に対する環境温度の影響を回避するために、環境温度の影響を考慮に入れる必要があります。

速度

大型金型マシニングセンターストロークを速く動かすことができる大型金型加工機のスピンドル速度は少なくとも20000r / minに達し、金属の切断速度は762〜20000mm / minに達する必要があります。

精度

金型加工の各段階では、常に精度管理が鍵となります。大型金型の粗加工・微細加工をXNUMX台で実現したい。マシニングセンター、次に、機械の位置決め精度と繰り返し位置決め精度を厳密に制御する必要があります。大型金型の場合、位置決め精度は最大 1.5 m、繰り返し位置決め精度は最大 1 m です。同時に、ピッチ精度は5μm以内に保つ必要があります。

フィードバックの解決

高精度の表面加工では、工作機械自体のフィードバック分解能が部品の加工精度を検出する上で非常に重要です。標準の1mのフィードバック解像度は理想的ではありません。解像度が0.05mに達することができれば、仕上げはほぼ理想的です。また、工作機械の分解能、定規フィードバック、バーピッチボールねじを制御することで、部品の加工品質をさらに向上させることができます。

スピンドル

大型ダイマシニングセンターの主軸は、荒加工、半仕上げ、高品質仕上げの要件を満たしている必要があり、参照基準として、表面加工品質を2m以内に制御する必要があります。通常、金型の閉じた面とパーティングラインを仕上げることは非常に重要ですが、従来の技術では、多くの金型メーカーは、不十分な加工精度の問題を補うために手動研磨を使用する必要があります。大型加工工作機械はコストが高いため、この加工用の多機能工作機械を購入しても実現不可能ではないことは明らかです。

さらに、合理的なスピンドル設計は、ツールの耐用年数を最大化して、連続作業状態での低振動、低温上昇までの処理サイクルにできるようにする必要があります。たとえば、16mmCBNインサートブレード仕上げ工具を使用するなど、大規模な金型加工センターで自動車のインストルメントパネル金型を加工する場合、加工速度は8m / minに達し、耐用年数は30時間以上になり、表面品質管理を処理できます。 0.336〜3.2メートルで。大型金型加工時の工具コストの上昇を考慮すると、特別に設計された大型金型加工工作機械を使用することで、工具の寿命を延ばすだけでなく、金型あたりの加工工具コストを大幅に節約できることがわかります。

可動多軸加工ヘッド

金型のサイズと重量の制限により、通常、ワークピースの取り付けとクランプには長い時間がかかります。の 3軸マシニングセンターワークピースのデバッグとクランプの回数を減らすだけでなく、工作機械の加工精度に影響を与えないため、大型金型を処理するワークショップの生産能力が大幅に向上します。可動多軸加工ヘッドは、特に複雑な構造の大型金型の加工に使用できます。可変形状に合わせて設計されたヘッドにより、3軸複合加工が可能です。ワークピースを XNUMX 回クランプするだけで、深いキャビティの金型や冷却穴のフライス加工だけでなく、複雑な形状の他の多くの部品の切削にも使用できます。例えば、主軸をベストアングルに傾けると、加工ヘッドとミーリングポイントとの近接性が向上し、多軸加工ヘッドを使用して傾斜穴の加工を完了することができます。また、多軸マシニングヘッドでワークの表面を加工する場合、工具の刃ではなく工具の半径を使用して表面粗さを改善します。

チップ管理

金属切削時に多数の切りくずが発生します。これらの切りくずを時間内に除去できないと、工作機械の構造部品やワーク表面の温度が上昇します。テーブルの下にある大きな金型加工センターには通常18個の切りくず穴があり、テーブルがどの位置に移動しても、チップから確実に取り外すことができます。マシンにはXNUMXつの内部ヒンジ付きチップコンベヤがあり、チップをマシンの前面に高速で送ります。

高圧クーラント

高圧クーラントは、大規模な金型加工で重要な役割を果たします。たとえば、2 + 3軸加工法を使用して傾斜穴を開ける場合、切りくずを効果的に除去してより高い切削精度を実現するには、圧力1,000 psi（1psi = 6890Pa）のクーラントが必要です。そのような高圧クーラントがない場合、傾斜した穴を処理するために追加の工作機械が必要になり、二次クランプは処理精度を低下させ、サイクルコストを増加させます。上記の分析によると、大きな金型の単純な処理には、工作機械のより多くのより良い機能が必要であることがわかります。

上記の問題によると、強力なCNCシステム機能、高い工作機械精度、優れた剛性、優れた熱安定性、プロファイリング機能など、可能な限り加工要件を満たす工作機械の選択。