在使用STUDER S131R机床进行冲压模具内四方孔加工时,陷入困境,加工所得轮廓度不太理想。因此连线优耐特工程师,迫切需要技术支持,以解决这一棘手难题。
这也是本期《磨法SHOW TIME》要解决的主要问题——冲压模具内四方孔加工工艺如何优化?我们先来看看从困境到突破的优化之旅。
01 加工难点剖析:
冲压模具内四方孔加工的重重挑战
随着制造业的蓬勃发展,冲压模具作为核心制造工具,其加工精度和耐用性直接影响着汽车、家电、电子等行业产品的品质与生产效能。
冲压模具内四方孔,顾名思义就是根据图纸要求,在模具表面中心位置打磨出一条长方形孔,形状类似我们储蓄罐的硬币存钱口。
为更好助力客户解决难题,优耐特工程师团队对冲压模具内四方孔及其原有加工工艺,进行了细致分析,梳理出以下三个加工难点:
1 超高直线度要求:模具的149mm长边直线度要求近乎苛刻,哪怕是极其微小的偏差,都可能引发连锁反应,严重影响整个模具的精度,进而波及产品尺寸精度与性能稳定性。
2 R3圆角加工难题:R3圆角的设计,对砂轮直径的选择形成了限制,增加了加工复杂性与难度。
3 砂轮切点滑移挑战:磨削环节中,砂轮切点滑移很大,这对加工精度也是一个不小的挑战。
02 工艺优化全攻略:
多管齐下攻克加工难点
为攻克以上难点,优耐特工程师团队精心谋划,制定出一套全方面的工艺优化方案。
首先,工艺分步拆解
选用1#砂轮对整个直边轮廓进行粗磨操作。在这一阶段,砂轮高速旋转,按照预设的路径对工件进行初步磨削,初步塑造出内四方孔的大致形状,为后续加工奠定基础。
引入2#砂轮专门清理R角。此砂轮凭借其合适的尺寸与特性,能够精准地对R角部位进行细致打磨,确保R角的精度符合模具的严格要求,使R角的弧度与尺寸达到理想状态。
使用3#砂轮承担精磨整个轮廓的重任。确保整个轮廓的尺寸精度、表面粗糙度等指标都能达到模具的高标准要求。
其次,机床性能优势赋能
STUDER S131R机床在这次加工中扮演着关键角色。其X轴和Z轴配备的直线电机,具有高精度和快速插补响应速度。在加工过程中,直线电机能够精确控制工作台的运动,确保每一个切削动作都能精准定位,为加工精度提供了坚实的保障。
此外,StuderGuide®、直线电机和直接测量系统的组合,确保了很高插补加工精度。
S131R拥有多个内圆主轴,能够满足多样化的加工需求。不同直径、不同转速的内圆主轴,可以适配各种尺寸和材质的工件加工,为工艺的灵活调整提供了可能。
修整主轴更是具备强大的功能,它不仅能够对刚玉砂轮进行高效修整,还能应对CBN、陶瓷结合剂的金刚石砂轮等超硬砂轮的修整。这一特性使得在加工过程中,操作者可以根据不同加工需求,选择最合适的砂轮,并确保砂轮始终保持良好的切削性能,极大地拓展了加工可能性。
S131R自带的LP功能可以实现长度和角向的精确定位,进一步提升加工精度。
再次,软件智能辅助增效
STUDER S131R机床配备Form软件,它在整个加工流程中发挥着不可少的智能辅助作用。Form软件能提供很多标准图形,比如偏心圆、Capto刀柄等等。大家只需要选择标准的图块,输入参数,就能很容易完成程序创建。
同时Form软件还具备强大的兼容性,支持dxf、igs等多种格式的图纸导入。这意味着客户可以方便地将已有的图形资源导入软件中,并快速生成可执行的加工程序,极大提高工作效率。
最后,加工流程严谨打磨
第一步:根据图纸要求,在Form软件里编程,设置各项参数,完成后启动机床。此时探针会进行工作,通过高精度的探测技术,精准地确定加工起点的位置,这一环节至关重要,为后续磨削加工提供了准确的起始基准。
第二步:1#砂轮高速旋转,开始粗磨整个轮廓,初步塑造出内四方孔的轮廓形状。
第三步:2#砂轮开始作业,专门清理R角,让圆角光滑规整。
第四步:3#砂轮上场,精磨整个轮廓面,一点点打磨出高精度。
第五步:4#砂轮出马,加工测量基准,消除因测量基准产生的误差,为后续精准测量做好充分准备。
03 加工成果展示:
工艺优化带来的“蜕变”
我们来看一看,工艺优化前后所加工工件的效果对比:
与初始工件相比,经过工艺优化后的新工件,在精度方面实现了质的飞跃。直线度均小于5μm。从外观上看,内四方孔的边缘光滑、规整,尺寸精度和表面质量都达到了很高水平,符合客户的严苛要求,为产品的高质量生产提供了可靠的保障。
这次工艺优化案例,充分证明了在冲压模具内四方孔加工过程中,精准识别加工难点、科学制定优化方案、合理运用先进设备与智能软件的重要性,为行业内同类加工工艺的改进和提升提供了宝贵经验,同时也激励我们不断探索和创新,推动制造业加工技术迈向更高的台阶。
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