第10章模具先进制造技术.ppt

《第10章模具先进制造技术.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、10.1模具高速切削技术10.2模具快速成型技术主页面第十章模具先进制造技术模具高速切削技术的应用模具快速成型技术的典型方法第十章模具先进制造技术重点10.1模具高速切削技术高速切削技术是基于德国物理学家CarlSalomon的切削实验得到的当切削速度增大某一值时，切削温度将随着切削速度的增加而降低这一结论，找到了降低切削力的物理基础。通常把切削速度比常规切削速度高5-10倍以上的切削称为高速切削。不同材料高速切削速度范围：铝合金为1000～7000m/min，铜为900～5000m/min，钢为500～2000m

2、/min，灰铸铁为800～3000m/min，钛合金为100～1000m/min，镍合金为50-500m/min。不同加工方式高速切削速度范围：车削为700～7000m/min，铣削为200～7000m/min，钻削为100～1000m/min，铰削为20～500m/min，拉削为30～75m/min，磨削为5000～10000m/min。与之相对应的进给速度一般为2～25m/min，高的可达60～80m/min。第十章模具先进制造技术1.高速切削优越性近年来，由于高速切削加工和常规切削加工相比，在提高生产率、减少

3、热变形和切削力以及实现高精度、高质量零件加工方面具有显著的优越性，因此，高速切削加工越来越引起人们的关注。(1)材料切除率高高速切削加工比常规切削加工单位时间材料切除率可提高3-6倍，因而零件加工时间通常可缩减到原来的1/3，从而提高了生产率和设备利用率。(2)切削力低和常规切削加工相比，高速切削力至少降低30%，这对于加工刚性较差的零件来说，可减少加工的变形，提高加工精度。第十章模具先进制造技术(3)减少热变形高速切削加工过程，95%以上的切削过程所产生的热量将被切屑带离工件，工件集聚热量极少，零件不会由于温度导

4、致翘曲或膨胀变形。(4)实现高精度加工应用高主轴转速、高进给速度的高速切削加工，其激振频率特别高，已远远超出机床-工件-刀具系统的固有频率范围，使加工过程平稳、振动较小，可实现高精度、低粗糙加工。(5)增加机床结构稳定性高速切削加工由于温升和单位切削力小，增加了机床结构稳定性，有利于提高加工精度和表面质量。(6)良好的技术经济效益高速切削加工比常规切削速度高5-10倍以上，所以生产率较高，相对常规切削具有良好的技术经济效益。第十章模具先进制造技术2.高速切削的工业应用在航空工业部门，现代飞机都采用整体制造加工技术，

5、要通过切削加工出高精度、高质量的铝合金或钛合金构件。美国、德国、法国、英国的许多飞机及发动机制造厂已经采用高速切削加工来制造航空零部件产品。英国EHV公司采用日本松浦公司制造的MC-800VDC-EX4高速切削加工机床应用于加工航空专用铝合金整体叶轮，该机床有两个主轴，转速40000r/min。第十章模具先进制造技术返回10.2模具快速原型制造技术1.快速成形技术的形成及发展随着科学技术的进步，市场竞争日趋激烈，产品更新换代加速。缩短新产品的设计与试制周期，降低开发费用。是每个制造厂商面临的迫切问题。计算机技术在过

6、去30年内已经成为各领域中强有力的工具。计算机用于产品设计，能显著提高设计效率与质量，但是CAD不能解决制造过程所面临的所有问题。在产品设计完成到批量生产阶段之间，往往还要制造产品的原型样品，以便尽早地对产品设计进行验证和改进，这是一项费时费力的工作，视为“瓶颈”。直接从计算机模型产生三维物体的快速成形技术，涉及机械工程、自动控制、激光、计算机、材料等多个学科，是由于现代设计和现代制造技术迅速发展的需求应运而生的。近年来，该技术迅速在工业造型、制造、建筑、艺术、医学、航空、航天、考古和影视等领域得到良好应用。第十章

7、模具先进制造技术2.快速成形技术基本原理快速成型技术的具体工艺方法有多种，但其基本原理都是一致的。在成形概念上，以材料添加法为基本思想。目标是将计算机三维CAD模型快速地[相对机加工而言)转变为由具体物质构成的三维实体原型。其过程可分为离散和堆积两个阶段。首先在CAD造型系统中获得一个三维CAD模型。或通过测量仪器测取实体的形状尺寸，转化成模型，再对模型数据进行处理，沿某一方向进行平面“分层”离散化。然后通过专有的CAM系统(成型机)将成形材料一层层加工，并堆积成原型。其过程如下图所示。第十章模具先进制造技术第十章

8、模具先进制造技术在上图中，计算机辅助设计CAD模型的形成与一般CAD过程无区别，其作用是进行零件的三维几何造型。所以要求有较强的实体造型功能，并且应与后续软件有良好的接口。常用的硬件环境为工作站和高档微型计算机。常用的软件为Pro／E、AutoCAD、SDRC、Unigraphics、CATA、CADKEY、Compervision、EUCLID等。这些软件