在使用STUDER S131R機(jī)床進(jìn)行沖壓模具內(nèi)四方孔加工時(shí)，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(shù)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(diǎn)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(chǔ)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(tuán)隊(duì)對(duì)沖壓模具內(nèi)四方孔及其原有加工工藝，進(jìn)行了細(xì)致分析，梳理出以下三個(gè)加工難點(diǎn)：
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(yīng)，嚴(yán)重影響整個(gè)模具的精度，進(jìn)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(shè)計(jì)，對(duì)砂輪直徑的選擇形成了限制，增加了加工復(fù)雜性與難度。
3 砂輪切點(diǎn)滑移挑戰(zhàn)：磨削環(huán)節(jié)中，砂輪切點(diǎn)滑移很大，這對(duì)加工精度也是一個(gè)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(diǎn)
為攻克以上難點(diǎn)，優(yōu)耐特工程師團(tuán)隊(duì)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(duì)整個(gè)直邊輪廓進(jìn)行粗磨操作。在這一階段，砂輪高速旋轉(zhuǎn)，按照預(yù)設(shè)的路徑對(duì)工件進(jìn)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(chǔ)。
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(zhǔn)地對(duì)R角部位進(jìn)行細(xì)致打磨，確保R角的精度符合模具的嚴(yán)格要求，使R角的弧度與尺寸達(dá)到理想狀態(tài)。
使用3#砂輪承擔(dān)精磨整個(gè)輪廓的重任。確保整個(gè)輪廓的尺寸精度、表面粗糙度等指標(biāo)都能達(dá)到模具的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
其次，機(jī)床性能優(yōu)勢(shì)賦能
STUDER S131R機(jī)床在這次加工中扮演著關(guān)鍵角色。其X軸和Z軸配備的直線電機(jī)，具有高精度和快速插補(bǔ)響應(yīng)速度。在加工過程中，直線電機(jī)能夠精確控制工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，確保每一個(gè)切削動(dòng)作都能精準(zhǔn)定位，為加工精度提供了堅(jiān)實(shí)的保障。
此外，StuderGuide®、直線電機(jī)和直接測量系統(tǒng)的組合，確保了很高插補(bǔ)加工精度。
S131R擁有多個(gè)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(qiáng)大的功能，它不僅能夠?qū)傆裆拜嗊M(jìn)行高效修整，還能應(yīng)對(duì)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(shí)現(xiàn)長度和角向的精確定位，進(jìn)一步提升加工精度。
再次，軟件智能輔助增效
STUDER S131R機(jī)床配備Form軟件，它在整個(gè)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(biāo)準(zhǔn)圖形，比如偏心圓、Capto刀柄等等。大家只需要選擇標(biāo)準(zhǔn)的圖塊，輸入?yún)?shù)，就能很容易完成程序創(chuàng)建。
同時(shí)Form軟件還具備強(qiáng)大的兼容性，支持dxf、igs等多種格式的圖紙導(dǎo)入。這意味著客戶可以方便地將已有的圖形資源導(dǎo)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(yán)謹(jǐn)打磨
第一步：根據(jù)圖紙要求，在Form軟件里編程，設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)，完成后啟動(dòng)機(jī)床。此時(shí)探針會(huì)進(jìn)行工作，通過高精度的探測技術(shù)，精準(zhǔn)地確定加工起點(diǎn)的位置，這一環(huán)節(jié)至關(guān)重要，為后續(xù)磨削加工提供了準(zhǔn)確的起始基準(zhǔn)。
第二步：1#砂輪高速旋轉(zhuǎn)，開始粗磨整個(gè)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(gè)輪廓面，一點(diǎn)點(diǎn)打磨出高精度。
第五步：4#砂輪出馬，加工測量基準(zhǔn)，消除因測量基準(zhǔn)產(chǎn)生的誤差，為后續(xù)精準(zhǔn)測量做好充分準(zhǔn)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(duì)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(shí)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(dá)到了很高水平，符合客戶的嚴(yán)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(zhǔn)識(shí)別加工難點(diǎn)、科學(xué)制定優(yōu)化方案、合理運(yùn)用先進(jìn)設(shè)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(jìn)和提升提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也激勵(lì)我們不斷探索和創(chuàng)新，推動(dòng)制造業(yè)加工技術(shù)邁向更高的臺(tái)階。
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