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弯管机加工技术的发展趋势

浏览记录(1317) 发布时间  2015/1/12 16:13:52
   从数控弯管机模具发展历程看,从十九世纪末到二十世纪中期,数控弯管机模具材料以高速钢为主要代表;1927年德国首先研制出硬质合金数控弯管机模具材料并获得广泛应用;二十世纪50年代,瑞典和美国分别合成出人造金刚石,切削数控弯管机模具从此步入以超硬材料为代表的时期。二十世纪70年代,人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石(PCD),解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题,使金刚石数控弯管机模具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。
  数控弯管机模具材料的选择是切削加工成功的基础。与硬质合金相比,PCD数控弯管机模具速度可达4000m/min,而硬质合金只有其1/4。从寿命上看,PCD数控弯管机模具一般能提高20倍。从加工出的表面质量看,PCD的效果比硬质合金要好30~40。此外,CBN(立化氮化硼)超硬材料数控弯管机模具和表面涂层数控弯管机模具的发展对推动切削加工技术的进步也功不可没。
  一百多年来,数控弯管机模具的切削速度不断提高,带来了加工效率的变化,进一步带来了加工范围的拓展。切削加工发展的最大标志,就是高速切削加工(high speed cutting,简称HSC)的发展。
  一个高速切削加工系统所涉及的方面很多。仅从加工过程上看,传统的切削加工,一个被加工工件(如模具),需要经过毛坯退火—粗加工—精加工—淬火—EDM准备—电火花加工—特别的精加工—人工抛光等程序。而高速加工仅需要毛坯淬火—粗加工—半精加工—精加工以及超精加工等环节,从步骤上来说就减少了三个,加工时间比传统加工方法缩短30~50左右;在加工小尺寸部件时,这种优势尤其明显。更有甚者,过去某些企业制作复杂的模具,基本上都需要3、4个月才能交付使用,采用高速切削加工后,只需要半个月便可完成。
  一个高速切削加工系统,由数控弯管机模具和技术两部分组成。与数控弯管机模具相关的因素有数控弯管机模具材料的选择、数控弯管机模具系统的组成结构、数控弯管机模具需加工的边缘形状。而与技术密切相关的是CAD/CAM系统的选择、数控弯管机模具加工路径的规划、切削参数的设置以及冷却与润滑环节。
  自高速切削普及以来,从1950年至2000年的半个世纪内,加工效率提高了4~5倍。当然,需要提到的是,高速切削一般是由其加工物件来定义其“高速”的范围。
  数控弯管机模具在全部加工成本中所占比重并不大。我们以汽车业某制造过程为例来分析:机床等设备投资占总成本35,设备工作时的能耗占7,企业的正常运营成本占27,冷却及润滑成本占17,直接人工占9,数控弯管机模具占4。无独有偶,机床加工铝合金工件的批量生产成本中,冷却及润滑占16,数控弯管机模具4,其他加工成本占80。可以看出,数控弯管机模具在整个成本中,仅占了极小的一部分。但是,不可忽视的是,这4成本的数控弯管机模具,却可能影响到10~15的整体加工效率。弯管机文章来源地址:http://www.cjwgj.com