在使用STUDER S131R機床進行沖壓模具內(nèi)四方孔加工時,陷入困境,加工所得輪廓度不太理想。因此連線優(yōu)耐特工程師,迫切需要技術支持,以解決這一棘手難題。
這也是本期《磨法SHOW TIME》要解決的主要問題——沖壓模具內(nèi)四方孔加工工藝如何優(yōu)化?我們先來看看從困境到突破的優(yōu)化之旅。
01 加工難點剖析:
沖壓模具內(nèi)四方孔加工的重重挑戰(zhàn)
隨著制造業(yè)的蓬勃發(fā)展,沖壓模具作為核心制造工具,其加工精度和耐用性直接影響著汽車、家電、電子等行業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)與生產(chǎn)效能。
沖壓模具內(nèi)四方孔,顧名思義就是根據(jù)圖紙要求,在模具表面中心位置打磨出一條長方形孔,形狀類似我們儲蓄罐的硬幣存錢口。
為更好助力客戶解決難題,優(yōu)耐特工程師團隊對沖壓模具內(nèi)四方孔及其原有加工工藝,進行了細致分析,梳理出以下三個加工難點:
1 超高直線度要求:模具的149mm長邊直線度要求近乎苛刻,哪怕是極其微小的偏差,都可能引發(fā)連鎖反應,嚴重影響整個模具的精度,進而波及產(chǎn)品尺寸精度與性能穩(wěn)定性。
2 R3圓角加工難題:R3圓角的設計,對砂輪直徑的選擇形成了限制,增加了加工復雜性與難度。
3 砂輪切點滑移挑戰(zhàn):磨削環(huán)節(jié)中,砂輪切點滑移很大,這對加工精度也是一個不小的挑戰(zhàn)。
02 工藝優(yōu)化全攻略:
多管齊下攻克加工難點
為攻克以上難點,優(yōu)耐特工程師團隊精心謀劃,制定出一套全方面的工藝優(yōu)化方案。
首先,工藝分步拆解
選用1#砂輪對整個直邊輪廓進行粗磨操作。在這一階段,砂輪高速旋轉(zhuǎn),按照預設的路徑對工件進行初步磨削,初步塑造出內(nèi)四方孔的大致形狀,為后續(xù)加工奠定基礎。
引入2#砂輪專門清理R角。此砂輪憑借其合適的尺寸與特性,能夠精準地對R角部位進行細致打磨,確保R角的精度符合模具的嚴格要求,使R角的弧度與尺寸達到理想狀態(tài)。
使用3#砂輪承擔精磨整個輪廓的重任。確保整個輪廓的尺寸精度、表面粗糙度等指標都能達到模具的高標準要求。
其次,機床性能優(yōu)勢賦能
STUDER S131R機床在這次加工中扮演著關鍵角色。其X軸和Z軸配備的直線電機,具有高精度和快速插補響應速度。在加工過程中,直線電機能夠精確控制工作臺的運動,確保每一個切削動作都能精準定位,為加工精度提供了堅實的保障。
此外,StuderGuide®、直線電機和直接測量系統(tǒng)的組合,確保了很高插補加工精度。
S131R擁有多個內(nèi)圓主軸,能夠滿足多樣化的加工需求。不同直徑、不同轉(zhuǎn)速的內(nèi)圓主軸,可以適配各種尺寸和材質(zhì)的工件加工,為工藝的靈活調(diào)整提供了可能。
修整主軸更是具備強大的功能,它不僅能夠?qū)傆裆拜嗊M行高效修整,還能應對CBN、陶瓷結(jié)合劑的金剛石砂輪等超硬砂輪的修整。這一特性使得在加工過程中,操作者可以根據(jù)不同加工需求,選擇最合適的砂輪,并確保砂輪始終保持良好的切削性能,極大地拓展了加工可能性。
S131R自帶的LP功能可以實現(xiàn)長度和角向的精確定位,進一步提升加工精度。
再次,軟件智能輔助增效
STUDER S131R機床配備Form軟件,它在整個加工流程中發(fā)揮著不可少的智能輔助作用。Form軟件能提供很多標準圖形,比如偏心圓、Capto刀柄等等。大家只需要選擇標準的圖塊,輸入?yún)?shù),就能很容易完成程序創(chuàng)建。
同時Form軟件還具備強大的兼容性,支持dxf、igs等多種格式的圖紙導入。這意味著客戶可以方便地將已有的圖形資源導入軟件中,并快速生成可執(zhí)行的加工程序,極大提高工作效率。
最后,加工流程嚴謹打磨
第一步:根據(jù)圖紙要求,在Form軟件里編程,設置各項參數(shù),完成后啟動機床。此時探針會進行工作,通過高精度的探測技術,精準地確定加工起點的位置,這一環(huán)節(jié)至關重要,為后續(xù)磨削加工提供了準確的起始基準。
第二步:1#砂輪高速旋轉(zhuǎn),開始粗磨整個輪廓,初步塑造出內(nèi)四方孔的輪廓形狀。
第三步:2#砂輪開始作業(yè),專門清理R角,讓圓角光滑規(guī)整。
第四步:3#砂輪上場,精磨整個輪廓面,一點點打磨出高精度。
第五步:4#砂輪出馬,加工測量基準,消除因測量基準產(chǎn)生的誤差,為后續(xù)精準測量做好充分準備。
03 加工成果展示:
工藝優(yōu)化帶來的“蛻變”
我們來看一看,工藝優(yōu)化前后所加工工件的效果對比:
與初始工件相比,經(jīng)過工藝優(yōu)化后的新工件,在精度方面實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。直線度均小于5μm。從外觀上看,內(nèi)四方孔的邊緣光滑、規(guī)整,尺寸精度和表面質(zhì)量都達到了很高水平,符合客戶的嚴苛要求,為產(chǎn)品的高質(zhì)量生產(chǎn)提供了可靠的保障。
這次工藝優(yōu)化案例,充分證明了在沖壓模具內(nèi)四方孔加工過程中,精準識別加工難點、科學制定優(yōu)化方案、合理運用先進設備與智能軟件的重要性,為行業(yè)內(nèi)同類加工工藝的改進和提升提供了寶貴經(jīng)驗,同時也激勵我們不斷探索和創(chuàng)新,推動制造業(yè)加工技術邁向更高的臺階。
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