En los últimos años, la tecnología de corte de alta velocidad se ha utilizado cada vez más en países desarrollados como Europa y Estados Unidos. Si tomamos como ejemplo el procesamiento de moldes, una gran cantidad de máquinas herramienta de corte de alta velocidad están reemplazando gradualmente a los equipos de procesamiento eléctrico para realizar un procesamiento de precisión eficiente en las cavidades de los moldes. En la actualidad, la fabricación y el procesamiento de moldes domésticos se basan principalmente en el mecanizado ordinario y la electroerosión. El proceso es engorroso, ineficiente y tiene un ciclo largo. Parece cada vez más incapaz bajo la tendencia de actualizaciones de productos cada vez más aceleradas en el mercado actual. La tecnología de corte de alta velocidad tiene una brillante perspectiva de aplicación en el acortamiento de los ciclos de fabricación de moldes y la reducción de costos debido a su alta velocidad, alta calidad y capacidad para cortar directamente. acero endurecido por proceso.
La tecnología de corte de alta velocidad se remonta a la teoría de corte de alta velocidad propuesta por el Dr. Carl Salomon de Alemania en la década de 1930. En comparación con el corte tradicional, el corte de alta velocidad tiene una mayor velocidad de corte y eficiencia de procesamiento; y la calidad de la superficie después del procesamiento es alta, y los materiales endurecidos con una dureza de 50-60HRC se pueden procesar directamente para lograr "cortar en lugar de moler".
En comparación con la electroerosión en el procesamiento de moldes tradicional, el corte a alta velocidad ahorra el proceso de diseño y procesamiento de electrodos, y la precisión del procesamiento mejora significativamente. El trabajo de pulido y rectificado de los ajustadores se reduce en gran medida o incluso se elimina, y la eficiencia del procesamiento mejora enormemente. Las estadísticas muestran que para moldes de complejidad media, el corte a alta velocidad puede reducir el ciclo de procesamiento en al menos 40% o incluso más. Incluso para algunas superficies de cavidades de molde con formas particularmente complejas (como ranuras profundas y ranuras estrechas), aún se requiere la electroerosión, y el fresado a alta velocidad también puede ayudar a obtener electrodos de grafito para electroerosión de mayor calidad.
Estudio sobre la rugosidad superficial de las matrices en el corte a alta velocidad
La rugosidad de la superficie es un indicador muy importante de la calidad de la superficie del molde. El efecto del corte a alta velocidad sobre la rugosidad de la superficie se puede completar mediante experimentos. Condiciones experimentales: el material de corte es acero para moldes 3Cr2Mo, el material de la herramienta es cerámica SG4, el diámetro de la herramienta es de 100 mm, el ángulo de deflexión principal es de 75°, el ángulo de inclinación axial y el ángulo de inclinación radial son ambos de 0°, una sola cuchilla. El experimento observa el efecto sobre la rugosidad de la superficie al cambiar la velocidad de corte, la velocidad de avance y la profundidad de corte axial y radial.
De los resultados experimentales se desprende que, a medida que aumenta la velocidad de corte, la rugosidad tiende a disminuir. Cuando la velocidad alcanza los 1000 mm/min, la rugosidad de la superficie alcanza el valor mínimo y se consigue el efecto de rectificado completo. En el proceso de corte a alta velocidad, el tiempo de contacto y extrusión entre la herramienta y la pieza de trabajo se acorta debido al aumento de la velocidad de corte y se reduce la deformación plástica de la pieza de trabajo.
La alta velocidad de corte tampoco favorece la formación de filos recalcados, por lo que se puede obtener una mejor calidad de la superficie. Por otro lado, la alta velocidad del husillo también hace que la frecuencia de excitación de la máquina herramienta durante el corte sea muy alta, que es mucho mayor que la frecuencia natural del sistema de proceso, lo que reduce la posibilidad de resonancia, lo que favorece la mejora de la precisión del procesamiento y la calidad de la superficie. En el experimento, cuando la velocidad de corte supera los 1000 mm/min, Ra muestra una tendencia ascendente nuevamente, que se debe principalmente al rectificado de la herramienta.
En relación con la velocidad de corte, el aumento de la velocidad de avance, la profundidad de corte axial y la profundidad de corte radial en el corte de alta velocidad harán que la rugosidad de la superficie tienda a aumentar. Por lo tanto, se puede concluir a partir del experimento que al seleccionar los parámetros de corte para el corte de alta velocidad real, se debe seleccionar una velocidad de corte más alta, y una velocidad de avance y una profundidad de corte más pequeñas son más propicias para mejorar la rugosidad de la superficie.
Tecnología de corte de alta velocidad para moldes
Al determinar la tecnología de procesamiento del molde, el método de corte debe considerar los requisitos de corte de alta velocidad. Intente utilizar fresado descendente. En el fresado descendente, el espesor de viruta generado cuando la herramienta simplemente corta la pieza de trabajo es el más grande y luego disminuye gradualmente. En el fresado inverso, es exactamente lo contrario, por lo que la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo es mayor en el fresado inverso y el calor generado en la hoja es mayor que en el fresado descendente. La fuerza radial también aumenta considerablemente, lo que reduce la vida útil de la herramienta.
Al procesar el molde, evite el método de alimentación vertical descendente directa. El uso de alimentación oblicua o alimentación en espiral es más adecuado para las necesidades de procesamiento de alta velocidad de la cavidad del molde. El método de alimentación oblicua consiste en aumentar gradualmente la profundidad de corte axial hasta el valor de profundidad de corte axial establecido. La fuerza de fresado se aumenta gradualmente y el impacto en la herramienta y el husillo es pequeño, lo que puede reducir significativamente el fenómeno de astillado de la hoja. La alimentación en espiral comienza desde la parte superior de la pieza de trabajo y desciende en espiral hacia la pieza de trabajo. Debido al método de procesamiento continuo adoptado, es relativamente fácil garantizar la precisión del procesamiento y no hay cambios repentinos en la velocidad, por lo que se puede procesar a una velocidad mayor.
El ajuste de la trayectoria de la herramienta en el corte a alta velocidad plantea mayores requisitos para el ajuste de la trayectoria de la herramienta. En el corte a alta velocidad, dado que la velocidad de corte y la velocidad de avance son muy rápidas, si la trayectoria de la herramienta no es razonable, es muy fácil provocar un cambio repentino en la carga de corte durante el proceso de corte, lo que afectará al procesamiento, dañará la calidad del procesamiento, dañará la herramienta e incluso el equipo. Este daño es mucho más grave que en el corte ordinario. Por lo tanto, en el corte a alta velocidad, la trayectoria de la herramienta correspondiente debe seleccionarse de acuerdo con los diferentes objetos y formas de procesamiento, y no se debe perseguir ciegamente la alta velocidad y la alta eficiencia.
En el procesamiento de cavidades de moldes, la mayoría de las trayectorias de movimiento de la herramienta no son simples líneas rectas sino movimientos curvos. En este momento, se debe prestar especial atención al efecto de inercia que genera el movimiento a alta velocidad. Cuando cambia la dirección de corte, el cambio es gradual en lugar de repentino. Por ejemplo, al cortar las esquinas de la cavidad del molde, intente utilizar la transición de arco para suavizar la dirección. Al mismo tiempo, si puede reducir adecuadamente la velocidad de avance, el efecto será mejor. Tal configuración puede reducir el impacto en el sistema y evitar daños a la herramienta o la pieza de trabajo causados por un corte excesivo.
En el método de procesamiento tradicional de las esquinas de la cavidad, generalmente se utiliza el corte en línea recta. Al acercarse a la esquina, la velocidad de movimiento se reduce y la inversión de la alimentación se completa al mismo tiempo. Durante este período, el movimiento de la herramienta es discontinuo y se generará mucha fricción y calor en el proceso intermitente; después de configurar la transición de la esquina al arco, el movimiento de interpolación del arco de la máquina herramienta CNC es un proceso continuo y no habrá movimiento intermitente de la herramienta, lo que reduce la longitud y el tiempo de contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo y evita la calidad de la superficie del molde debido al sobrecalentamiento.
En el corte a alta velocidad, la trayectoria de la herramienta debe mantenerse estable y deben evitarse los cambios bruscos de velocidad, ya que la aceleración o desaceleración repentina provocará cambios instantáneos en el espesor de corte, lo que provocará cambios en la fuerza de corte, haciendo que el procesamiento sea inestable y reduciendo así la calidad del procesamiento de la pieza de trabajo. Muchos programas CAM modernos proporcionan la función de optimizar la velocidad de corte, por lo que es necesario seleccionar la velocidad de corte adecuada y las estrategias de aceleración y desaceleración según las necesidades para reducir el impacto de los cambios de velocidad en el procesamiento.
El uso del corte de alta velocidad en el procesamiento de cavidades de moldes puede mejorar en gran medida la eficiencia de procesamiento de la fabricación de moldes y tiene buenas perspectivas de promoción para la industria de moldes nacional. En la aplicación real del corte de alta velocidad, a diferencia del procesamiento tradicional, es necesario seleccionar parámetros de corte razonables de acuerdo con los requisitos específicos del molde y las características del corte de alta velocidad, y combinarlos con la tecnología de procesamiento adecuada para aprovechar al máximo las ventajas del corte de alta velocidad.
