五轴联动的高速铣床刀具切削分析

精锐机床技术部

刀具的切削速度由刀具材料、被切削材料、还有刀具的参数如：前角、后角等共同决定，一旦选定了刀具，切削速度就确定了，但我们加工模具型面用的是球刀，转速恒定的情况下，刀具各点的线速度不同，刀尖速度为零，刀径处最大，汽车模具往往是复杂曲面，刀具切切削点随时在变化，所以切削速度的变化范围很大，这在很大程度上制约了汽车模具的高速加工。
目前，在个别企业高速加工参数已经用到步距0.1mm转速3万转，但对汽车模具来讲，高速加工只适合平坦的外板件加工，因为转速越高，刀具的线速度变化范围越大，而刀具允许的切削速度范围远小于这个值。解决这个问题的途径就是分片加工，将平缓区域隔离出来单独加工，为了避免刀具中心线速度为零的缺点，可以适当倾角加工。外板件比如发动机罩的拉延模，产品部分平缓，可以进行高速加工，工艺补充部分就不适合高速加工，内板件几乎除了压料面以外找不出平缓面，这里说的平缓面必须要大，如果太小会因分片太多而提刀多，刀具轨迹很短而频繁拐弯反而不利于高速加工。即便是外板件有些也分不出多少来，比如前围，外露面较少，平坦区域也就较少，拉延模凸模能分出来高速加工的区域不足20％，这20％可以提高效率30％，那么整个凸模提高效率在5％以上，象发动机罩车门等件还要高些有可以达到20％以上。如果一个零件只能分出一小片来高速加工，对整体而言不一定提高效率。