如何縮短模具制造周期
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從理論上講，最快的加工過(guò)程是從客戶處接受模具的電子化的CAD數(shù)據(jù)，將它輸入CAD/CAM/CAE系統(tǒng)進(jìn)行處理，輸出NC程序去高速加工出一個(gè)三維立體模型的樣品，將其與原先輸出的數(shù)據(jù)相核對(duì)，然后產(chǎn)生出用于CNC EDM加工或機(jī)械加工的NC數(shù)據(jù)，接著就可以進(jìn)行模具的實(shí)際加工。
實(shí)際上，除了最大的汽車與計(jì)算器OEM單位之外，很少用戶能傳遞電子化CAD數(shù)據(jù)。許多模具制造廠購(gòu)買最新的CAD／CAM系統(tǒng)是為了通過(guò)IGES，DXF和其它文件接受CAD數(shù)據(jù)。但其著重點(diǎn)仍然主要放在將標(biāo)準(zhǔn)的繪圖數(shù)據(jù)或模型翻譯成NC程序。因而一個(gè)對(duì)用戶非常友好的CAM或CAD/CAM接口是很需要的。
假如客戶送來(lái)一個(gè)模型或樣品，最快的技術(shù)是用激光進(jìn)行掃描。例如，Sharnoa Corporation公司提供了一個(gè)用戶花費(fèi)了48小時(shí)來(lái)準(zhǔn)備與銑削模具上、下模的事例。完成仿形銑削需要高度熟練的機(jī)械工人集中精力花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)。一臺(tái)Sharnoa的激光掃描數(shù)字化用6小時(shí)以每秒80點(diǎn)的速度掃描模型，產(chǎn)生轉(zhuǎn)換成NC程序的電子化數(shù)據(jù)。大部份的機(jī)械加工是由一臺(tái)立式加工中心在無(wú)人看管的情況下完成的。
電子測(cè)頭的數(shù)字化需要較長(zhǎng)時(shí)間，但仍然比傳統(tǒng)的液壓掃描要快。專用的數(shù)字化系統(tǒng)往往比帶有數(shù)字化測(cè)頭的CMM工作得更快些。
采用現(xiàn)代電子探測(cè)系統(tǒng)，其CNC又具有超前處理（Look-ahcad）功能的仿形銑削，只要機(jī)床配備得當(dāng)，就能提供較快的無(wú)人看管加工的極大潛力。假如具有對(duì)刀具磨損的監(jiān)控、檢測(cè)刀具的測(cè)頭以及在刀庫(kù)中有安裝備用刀具的容量，那么就能在單個(gè)或多個(gè)模具安裝調(diào)整后進(jìn)行多個(gè)小時(shí)的無(wú)人化加工。
假如采用臥式加工中心，切屑能從模具型腔中更容易排除出去。將模具毛坯緊固在工作臺(tái)或托盤的彎板上將會(huì)花費(fèi)較多時(shí)間，但會(huì)得到不受干擾的幾個(gè)小時(shí)無(wú)人看管加工要好處。
刀具磨削也很重要，采用CNC刀具磨床以保持刀具尺寸、幾何形狀以及刀刃表面粗糙度的一致性，將會(huì)進(jìn)一步保證穩(wěn)定的無(wú)人化加工。
由數(shù)字化得到的電子化數(shù)據(jù)在用于銑削模具之外，也能同時(shí)用來(lái)作為CNC銑削EDM粗、精加工用電極的NC程序，因而可以減少銑削加工與EDM之間的許多等待時(shí)間。
當(dāng)前世界性的趨勢(shì)時(shí)采用銑削將模具盡可能多地切除掉加工部份，隨后用石墨電極進(jìn)行EDM的粗加工，并按照需要的加工質(zhì)量和模具的復(fù)雜程度用銅電極進(jìn)行EDM的精加工。
EDM機(jī)床生產(chǎn)廠在EDM超精加工方面投入了許多研究開發(fā)工作，有些廠也在電解加工（ECM）的光整工序上下功夫。
EDM成形加工是否必須有人看管？歐洲與日本等EDM機(jī)床生產(chǎn)廠提供了一些智能型脈沖發(fā)生器控制系統(tǒng)，它能持續(xù)不斷地比較與調(diào)裝火花間隙和相對(duì)于電蝕表面的電蝕率。“模糊邏輯”與“專家系統(tǒng)”使EDM循環(huán)中存在著某些“思維”過(guò)程。用戶的好處是一個(gè)操作工能同時(shí)看管5臺(tái)或更多的EDM機(jī)床，一旦將EDM床調(diào)整好，不用管它，就能完成精加工和得到要求的配合精度。
高速銑削的主要益處在于對(duì)淬硬模具鋼或鑄鐵模具的精加工。用高速銑削切除薄薄一層（例如切去0.3mm，這與先前加工后的粗糙度有關(guān)）能減少手工?光的時(shí)間，有時(shí)，精銑的表面已能用于鍛模與壓力加工，精銑的壓模經(jīng)常只需在金屬壓延的表面上進(jìn)行?光。有些經(jīng)過(guò)精銑的表面，只要其外形沒(méi)有陡然變化，適宜于采用CNC?光機(jī)。
在采用3軸聯(lián)動(dòng)或5軸轉(zhuǎn)動(dòng)銑削方面，用球頭銑刀與成形銑刀進(jìn)行3軸聯(lián)動(dòng)銑削時(shí)，刀具軌跡之間的尖凸和成形銑刀留下的多余材料需要手工?光去消除；而與軸聯(lián)動(dòng)銑削可以應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)銑刀，并留下較少的?光工作量。目前流行的CAD／CAM系統(tǒng)大都是面向2.5與3軸編程的，但是能提供用戶非常友好的5軸軟件的專業(yè)軟件公司在增多，價(jià)格的差距也在很快縮小。
那么，應(yīng)該選擇怎么樣的5軸機(jī)床呢？以加工凹槽的拐角為例，如采用能傾斜的轉(zhuǎn)臺(tái)，刀具在凹槽近旁要移動(dòng)一個(gè)長(zhǎng)的路徑，并留下刀具停頓的痕跡。如果采用能回轉(zhuǎn)并擺動(dòng)的銑頭，或是能回轉(zhuǎn)并傾斜的銑頭，那么可以用較短的路徑來(lái)完成同樣的加工。分析工作輪廓外形的狀態(tài)可以確定在一臺(tái)5軸加工中心究竟以那個(gè)坐標(biāo)軸可以傾斜為好。
不管加工和CAD／CAM／CAE技術(shù)如何先進(jìn)，有經(jīng)驗(yàn)的模具制造者都同意究竟如何與何時(shí)使用它們才是最重要的。在這個(gè)問(wèn)題上，關(guān)鍵在于使手工作業(yè)減至最少，而不是需要投入多少．