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我国模具产业向高速化挺进模具产业

2018-11-30 21:21:14

我国模具产业向高速化挺进_模具,产业

我们切身感受到了来自市场的变化。这种变化不仅迫使模具制造商不得不采用更新更好的装备,以面对市场的压力,同时也为模具加工设备制造商提供了充分的市场机会。 我们看到许多展商推出了针对塑料模具的加工设备与技术,这种情况与目前中国市场的实际情况相吻合。在我国,冲模、塑料模、压铸模的总和一般占模具总量的80%左右,在未来的模具市场中,塑料模具的发展速度将高于其他模具,它们在模具总量中的比例将逐步增大。 塑料主要应用于汽车、摩托车、家电、电子及通信、建材、塑料制品等行业,这些行业对模具的普遍要求是产品更新、快、制作周期短、精密、寿命低。山崎马扎克科技(上海)有限公司总经理松树茂弘先生指出:“由于市场变化越来越快,交货期越来越短,相应的模具寿命在减短,并且价格也越来越便宜。这是一种市场现状,日本是这样的,在中国目前也是这样的。” 为了顺应这种市场潮流,模具制造设备及技术在{TodayHot}各个方面都在提速,包括加工中心、CAM、EDM、测量以及刀具等。这是本届展会的一大特点;另外一个特点是,个别厂商还能提供模具加工的完整解决方案。 切削速度越来越快 瑞士米克朗公司此次在中国市场推出了HSM800产品,其转速可达到60000r/min,曾在2001年EMO展中展出。该机床的特点是带有7个可交换的工作台装置,托盘上可以放7个不同的工件进行加工。完全集成的自动工件托盘交换系统为高速铣削建立了新的标准。自动托盘交换系统无需另外的控制装置,如同换刀装置一样,在机床的数控系统上直接进行编程,真正实现了24h连续加工。 米克朗公司中国区总经理陈民先生介绍说:“这是米克朗推出的新概念,它使模具由单件生产转化为批量生产。它不仅仅是高速铣,而且是无人化的高速铣”。 马扎克公司在展会上展出了一种SMM2500机床,其主轴转速可达到25000r/min,快速进给50m/min,加速度0.7g,换刀时间0.8s。这种高性能高精度的立式加工中心是专为加工精密模具而设计的。 山崎马扎克科技(上海)有限公司总经理松村茂弘先生在介绍该机床的特点时指出:“马扎克在模具加工方面的理念是用高速、高精度、精密的机床尽快实现客户的加工目的,并且有很好的表面质量。其机床可以实现一次性加工就达到很高的加工精度,而不再需要后续的加工工序。” 由于在机床上采用了热变形控制,轮廓测量,人机对话式CNC及驱动系统,为加工高精度模具奠定了基础。 DMG公司此次推出了7台机床,其中包括在去年EMO展展出的DMU60L激光铣。这种机床将高速铣与激光加工融为一体,直接对工件进行加工而无需电腐蚀工艺;由于采用激光代替刀具加工,减少了铣刀的高昂成本。DMU60L{HotTag}的高速铣头转速为42000r/min,可完成极高精度的铣削加工。无需二次装夹,激光头可继续完成精加工,节省了加工时间。德马吉(中国)有限公司总经理韩海先生特别指出:“我们为它配备了全新的LaserSoft3D控制软件,使得这种复合加工效率更高。它能准确测量出铣刀没加工的剩余尺寸,然后采用激光进行加工。” 德马吉公司这次还展出了另外一台令人瞩目的机床─DMC165VLinear,采用高动态性能的直线电机驱动进行5面/5轴联动加工;集两种机床的功能于一身,同时完成大切削量的粗加工和高动态性能要求的精加工。 V77是收野公司型的高精度、高速度、高性能立式加工中心,专为大中型高精密模具制造设计的。其台面载荷为2.5t,台面移动方向的Y轴采用双丝杠结构,保证了承受大载荷时的高精度。V77不仅具有和V33、V55同样的高精度,而且同样保留了牧野机床节约空间和能源的高品质。它采用了先进的温度控制技术来提高精度,如牧野专利的主轴中心冷却系统,以及轴承内部的润滑系统使主轴的扭矩降到了小。在采用BT40主轴时,转速为20000r/min;采用BT50主轴时,转速为12000r/min。20m/min的快速移动台面能够装夹1400mm×700mm×550mm的工件。 牧野(上海)公司总经理陈佩烨女士说:‘随着模具工业的发展,人们希望通过高精度数控加工中心加工性能的提高来代替或减少对放电加工的依赖。在实际加工中,V77能做出高精度、表面质量好的复杂模具。” 日本津上公司这次推出的VMA4/VMT4立式加工中心是首次亮相,转速10000r/min,工作台尺寸420mm×800mm,主要加工小型零件。VMA4/VMT4由于在结构上进行了创新,采取了工作台Y方向移动,主轴X、Z方向移动的方式,因此可以将床身的体积缩小,重复定位精度可达3 m。 津上公司贸易课销售经理芹川利博先生介绍说:“VMA4/VMT4立式加工中心在原有功能不变的情况下,将机床的体积缩小,这一方法的实现是因为主轴和床身采用了特殊技术。” 斯来福临集团这次展示了为模具工业提供的全套平面和成形磨床以及高速和缓进给磨削方案。其下属的德国JUNG公司推出的JUNGJE525万能平面磨床具有很大的特点。通过采用开发的“Easy-control”控制系统,JUNG公司将数控理念成功地应用到半自动机型上。该机型控制系统运用带注解的图形符号进行编程,使语言不再成为机床操作的障碍。借助符合人体工程学的控制面版,在该机型上可以简便快捷地设定磨削加工参数。这款新型的JE系列磨床能够配装多种可手动或数控的砂轮修整器。 EDM也走向高速化 自从近年来HSM进入模具加工领域后,EDM在模具加工领域的地位受到了前所未有的挑战。如何提高加工速度和精度,保护好原有的领地,这是EDM供应商需要解决的问题。 SODICK公司1999年推出的AQ系列直线电机驱动的电火花加工机床一直倍受瞩目,在本次展会上仍是一大亮点。 由于有1g的加速度,加速到速度时产生抽吸作用,使存在于电极与工件之间的加工屑、焦亚油以及废气等有效地排出,从而实现了无冲液深加工,并获得了稳定的放电间隙,避免因二次放电引起的电极异常损耗,延长了电极的寿命。 直线电机的直接驱动方式,可及时准确地跟踪控制系统发出的实时指令,因为不存在象以往的间接驱动方式那样,在改变运动方向时所产生的损失,实现了高响应性和准确性的位置控制。由于高响应性伺服产生的良好跟踪性在微细加工中也能把深度误差控制在限度内,从而达到高速、高精度加工。 SODICK机电公司上海事物所所长程烨先生指出:“没有机械间隙是机床向纳米级加工技术发展的一个重要因素。对于丝杠传动由于存在着反向间隙,会产生几个 的系统误差,因而要使加工精度达到2 就非常困难,而直线电机驱动则很容易达到1 ”。 三菱公司在本届展会上推出了一种未来型EDM机床─FA20,由于采用了第二代先进控制系统,实现了高速、精密和操作简单的加工。这种机床的加工电源控制(PM)改进了冲水压力和流量的传感灵敏度,在良好的冲水条件下能使加工速度提高50%。 这种机床配备了一种新型自动穿丝系统(AT),只需要10s的穿丝时间。新型光学传感器和快速试穿功能的结合建立了可靠的AT系统,实现长时间的无人操作。与过去的AWF装置相比,小起始孔的穿丝时间可缩短50%,多孔加工和通孔形凹模加工的效率大大提高。 AE3-HS无电解脉冲电源配有三菱特殊开发的高速回路(HS),能够达到的加工速度325mm /min。在高速粗加工中,断丝的可能性降到水平。 菱电自动化有限公司机电一体化部门高级经理FumioTomizawa先生说:“只有当操作既简单又方便时,才能令高速及高精度加工生产成为工业化的标准。三菱第二代控制技术对于各种复杂形状加工很容易提供的加工条件,包括复杂几何形状、困难的角部加工和各种喷水条件。” 高速加工的软件 高速加工(HSM)随着高速加工设备的成熟与推广,高水平硬质合金涂层刀具的广泛应用不断发展,高速加工工艺也日益成熟。目前,我国众多模具制造企业已经开始着手引进高速加工设备及相关工具与软件系统,并把高速加工技术的应用当作企业技术改造的重要内容。 高速加工作为综合性的制造技术,涉及到设备、刀具、材料、工艺等各个方面。CAM作为制造技术的核心技术之一,直接决定整个制造过程的实现,所以高速加工对CAM系统必然提出特殊要求。 Delcam公司在这次展会上展示了高速加工专用CAM系统PowerMILL。这套软件具有非常快的编程计算速度,比一般的编程处理速度快50%~80%。 传统CAM系统一般都是面向局部的加工方式,靠操作者指定过切控制面或形体,采用人工或半自动的方式防过切处理。PowerMILL采用面向整体模型的、面向工艺驱动的新的编程方式,从根本上杜绝了过切的可能性。 高速加工作为数控加工的特种形式,因为切削进结的高速运动,所以对刀路运动的平稳性比传统的数控加工提出了更高的要求。PowerMILL采用光顺的下刀、进刀及退刀形式,对刀路进行自动光顺处理,进给速度优化处理,NURBS编程等,对刀路进行光顺及平稳性处理。 用户只需指定欲加工的零件,设定毛坯及材料需要的加工设备,PowerMILL自动选定刀具、加工工艺,包括合理的主轴速度过给量,自动生成各道加工指令,并可确保程序的安全无过切,程序完全可以在无人监控的情况下自动运行。 美国CGTech公司展出的VERICUT软件(仿真软件)使用G代码和CAM输出数据模拟NC加工过程,能自动检测出导致零件、夹具和切削刀具损害或机床碰撞的刀具路径错误。VERICUT可避免擦伤、快进错误、碰撞、进给率不适当、过早出现刀具磨损等问题。 VERICUT的优化模块可使高速加工过程受益。在高速加工时,刀具切入材料的方式至关重要。送给率太低会产生磕碰声、振动和工件硬化。这将导致表面质量降低,刀具过早损害。切削抗力过高会造成切削压力过大及不良的切削条件,从而引起刀具、主轴、夹具或机床的损害。调节进给率以保持稳定的切削抗力或体积切削率,将有助于减少上述问题的出现。 模具加工走向高速化已是不可逆转的发展趋势。值得注意的是,高速化不仅仅单指硬件设备的高速化,软件的配合才是至关重要的。如果忽视了这一点,高速化将只是一个花架子。我们希望机床制造商在向用户提供高速加工机床的同时,也要提供加工工艺的完整解决方案。

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