魏培杰,廖文佳
(珠海格力精密模具有限公司,廣東珠海 519070)
在鈑金模具中模具零件(見(jiàn)圖1)有大有小,類似壓板、耐磨塊等小零件,原來(lái)為單獨(dú)單件加工,單件加工效率低,成本高。此類零件類型單一,適合將其組合排布在一件大板上進(jìn)行批量加工而且不用做單獨(dú)的夾具,將零件上特征全部加工完成后,再在機(jī)床上直接分成各獨(dú)立的小件。組合加工中,在對(duì)零件進(jìn)行銑削分件時(shí),加工方案不正確往往會(huì)導(dǎo)致零件在加工中移動(dòng),從而導(dǎo)致刀具折斷、零件過(guò)切(見(jiàn)圖2)。若改為用線割進(jìn)行分割成單件,不僅會(huì)使效率大大降低,還會(huì)增加零件的物流周轉(zhuǎn)時(shí)間。
圖1 鈑金模具零件
圖2 組合加工中零件移動(dòng)、刀具折斷
(1)確定加工的裝夾方式。采用電控磁盤吸附裝夾,用加工中心兩面加工。
根據(jù)坯料尺寸及磁盤大?。ǔR?guī)磁盤有磁區(qū)域?yàn)?80×400mm)將單個(gè)零件進(jìn)行組合排位,單個(gè)零件之間的間距為所選用刀具直徑的1.2 倍,避免加工中零件側(cè)壁擦刀具側(cè)壁,如圖3所示。
圖3 零件組合排位圖例
(2)零件內(nèi)各特征采用兩面對(duì)接加工。加工正面時(shí),對(duì)單個(gè)零件的外形加工,底面預(yù)留6.0mm不加工,使其所有單個(gè)零件全部連成一個(gè)整體,便于反面上磁盤吸附裝夾,對(duì)零件外形加工的刀具選用,選用在進(jìn)行組合排位時(shí)所預(yù)定的刀具,如圖4所示。
圖4 小零件正面加工刀具選用
(3)反面加工,先將零件內(nèi)各特征加工完成后,再加工零件外形,各單件之間預(yù)留一段(10mm)不加工,使各單件相連接,增加其強(qiáng)度,避免加工中零件移動(dòng),如圖5所示。
圖5 小零件反面加工刀路選用
(4)反面加工,單獨(dú)加工連接橋,不能對(duì)接穿,從零件頂面銑深4.0,預(yù)留2.0mm 不加工,使其各零件之間還有2.0mm 厚的連接片將各零件進(jìn)行連接一體,避免加工中零件移動(dòng)。主軸轉(zhuǎn)速及刀具下切步距不變,切削進(jìn)給參數(shù)較正常值降低20℅,如圖6 所示。
圖6 小零件反面加工連接預(yù)留2.0mm
(5)反面加工,單獨(dú)加工連接橋,將連接橋銑穿,從而獲取已加工完成的單件獨(dú)立零件。從零件頂面向下深度3.8mm處開(kāi)始加工,銑到深度7.0,連接橋?qū)鱼姶?,將其卸斷,如圖7所示。
圖7 小零件反面加工連接橋卸斷
卸斷刀具選用:?jiǎn)蝹€(gè)零件吸附面積≥6,500mm2,選用D8R0.5 刀;單個(gè)零件吸附面積:6,500mm2>吸面≥4,000mm2,選用D6R0.5 刀;單個(gè)零件吸附面積:4,000mm2>吸面≥2,500mm2,選用用D4R0.5 刀;小于2,500mm2吸附面的零件,不建議組合銑削分件加工。
(6)組合排位零件尺寸選擇,根據(jù)各廠電控磁盤規(guī)則及磁塊區(qū)尺寸而定。如圖8 所示,電控磁盤無(wú)磁性間距最大為40.0mm,那么用此磁盤進(jìn)行裝夾,用于銑削卸斷最小零件的尺寸應(yīng)不小于50×50mm。
圖8 組合排位小零件尺寸選擇
零件的組合排位銑削加工,主要是需要考慮零件在進(jìn)行單獨(dú)銑削分件時(shí)零件的移動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。目前模具銑削加工中較快捷的裝夾方式為電控磁盤裝夾,將小零件小批組合,采用電磁盤裝夾,在進(jìn)行銑削分件,當(dāng)?shù)毒咔邢鲿r(shí)所產(chǎn)生的切削力大于單個(gè)零件的吸附力時(shí),零件便會(huì)移動(dòng),零件的移動(dòng)會(huì)在刀具行動(dòng)的軌跡上形成阻礙,以致加工中刀具折斷及零件過(guò)切。運(yùn)用現(xiàn)有的裝夾設(shè)備、工具,制定合理的加工工藝,使之能安全加工。零件的質(zhì)量得到了保證,加工效率也明顯提高。本文針對(duì)小零件組合上加工中心銑削分件的加工工藝方面進(jìn)行了總結(jié),為此類零件的加工提供一種新的方法和參考。