鄺榮聰,蘇德發(fā),李偉健
(珠海格力精密模具有限公司,廣東珠海 519070)
整個(gè)產(chǎn)品(餐盒)的制造在模具上分為4道工序進(jìn)行,模具的設(shè)計(jì)為一模多腔,工序三的模具凸凹模為整體式,工件大(見(jiàn)圖1),凸凹模模型為斜面,加工時(shí)間長(zhǎng),周期長(zhǎng);另外3道工序的模具做了鑲拼結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2),實(shí)際加工中工件外形邊刀進(jìn)退刀起臺(tái)階;擴(kuò)孔鉆時(shí)纏屑嚴(yán)重,導(dǎo)致加工中斷鉆頭;凹模內(nèi)型面接刀痕明顯,工件外觀不達(dá)標(biāo)。
圖1 大工件
圖2 鑲拼結(jié)構(gòu)
(1)斜面加工時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。
凸凹模型面特征面為規(guī)則20°斜面(見(jiàn)圖3),按常規(guī)加工方法,用球頭刀逐層加工(見(jiàn)圖4),機(jī)床的加工時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)。
圖3 20°斜度
圖4 等高逐層加工
根據(jù)斜面的度數(shù),制造鋁件專(zhuān)用錐度球頭銑刀(見(jiàn)圖5),刀具的錐度與工件所需要加工的特征斜面一致,在底部磨R2.5mm球頭,避免上下接刀痕。在加工時(shí),用刀具的側(cè)刃邊刀加工,下切量可以由0.35mm加大到10.0mm(見(jiàn)圖6),效率大幅度提升(提升6倍),表面光潔度也有明顯改善。
圖5 20°錐度球頭刀
圖6 錐面?zhèn)热屑庸?/p>
(2)外形邊刀進(jìn)退刀起臺(tái)階問(wèn)題。
常規(guī)刀路的進(jìn)退刀點(diǎn)設(shè)置在直邊處(見(jiàn)圖7),有些機(jī)床因使用年限長(zhǎng),導(dǎo)軌磨損,在進(jìn)退刀點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)明顯的接刀痕(見(jiàn)圖8)。
圖7 進(jìn)退刀點(diǎn)
圖8 進(jìn)退刀痕
調(diào)整進(jìn)退刀點(diǎn)(由直邊調(diào)整到拐角R角)(見(jiàn)圖9),調(diào)整進(jìn)退刀R角及重疊值,軌跡設(shè)置為圓弧進(jìn)退刀(見(jiàn)圖10),便可避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生,圖11所示為調(diào)整后的加工實(shí)物,工件表面光順,再無(wú)進(jìn)退刀痕。
圖9 進(jìn)退刀點(diǎn)
圖10 進(jìn)退刀設(shè)置
圖11 加工實(shí)物
(3)擴(kuò)孔鉆時(shí)纏屑嚴(yán)重,導(dǎo)致加工中斷鉆頭。
在對(duì)鋁件擴(kuò)孔加工中,鋁屑纏鉆頭嚴(yán)重(見(jiàn)圖12),嚴(yán)重影響零件的表面質(zhì)量及鉆頭加工壽命。通過(guò)將冷卻方式由液體改為經(jīng)主軸(見(jiàn)圖13),在鋁屑產(chǎn)生的初期就利用經(jīng)主軸中心的高壓水將其沖掉(見(jiàn)圖14),若還有纏屑現(xiàn)象,可在鉆完10個(gè)孔的程序完成后,在末端輸出主軸反轉(zhuǎn)程序:抬高零件表面100→M4 S3000,甩掉剩余纏屑,調(diào)整后,再無(wú)纏屑現(xiàn)象。
圖12 纏屑
圖13 調(diào)整冷卻方式
圖14 沖鋁屑
(4)凹模內(nèi)型面接刀痕明顯問(wèn)題。
凹模型腔內(nèi),四邊斜面用定制錐度刀加工后,再用球頭刀加工頂面、底面及拐角R(見(jiàn)圖15),刀路2與刀路3無(wú)縫銜接時(shí)刀路重疊了少部分(見(jiàn)圖16),在進(jìn)行特征銜接加工時(shí),雖然3條刀路都是零對(duì)零加工,但是側(cè)面R角與底部R角有明顯接刀痕(見(jiàn)圖17)。
圖15 加工底面及拐角R
圖16 刀路少量重疊
圖17 有接刀痕
調(diào)整工件內(nèi)側(cè)R角刀路的加工深度,直接加工到內(nèi)腔底面(刀路2),再加工底部R角(刀路3)。在加工底部R角時(shí),側(cè)面進(jìn)行負(fù)余量(-0.01mm)加工(見(jiàn)圖18)。調(diào)整后實(shí)際加工的實(shí)物,工件表面光順,無(wú)接刀痕(見(jiàn)圖19)。
圖18 負(fù)余量加工
圖19 無(wú)接刀痕
可降解餐盒(紙漿)模具所使用的材料主要為6061-T6鋁合金,此料材質(zhì)較軟,加工中若不能有效排屑、散熱,便很容易粘刀,工件容易變形,質(zhì)量也得不到保證。因此,合理的刀具選用、切削參數(shù)、冷卻方式、裝夾方式及加工工藝,是確保工件高效、高質(zhì)加工的關(guān)鍵。在實(shí)際加工中,穩(wěn)定的機(jī)床也是不可缺少的加工要素,因機(jī)床自身狀態(tài)不穩(wěn)定,實(shí)際加工出來(lái)的工件質(zhì)量也會(huì)受到很大影響,在實(shí)際應(yīng)用中,也要根據(jù)機(jī)床的實(shí)際狀態(tài)來(lái)進(jìn)行調(diào)整加工工藝,以確保加工出合格的工件。本文針對(duì)鋁模在實(shí)際加工遇到的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)分析,并結(jié)合實(shí)際解決問(wèn)題,為此類(lèi)工件的加工提供可行有效的解決方案。