模具制造技术简介( 四 ) _知识百科

(3)采用空气静压轴承的高速电动主轴，主轴回转精度可在50nm以下，转速可高达200000转/min 。正在开发之中。
(4)采用磁悬浮轴的高速电动主轴，主轴回转精度可达0.2μm ，刚性非常好。正在开发之中。
【模具制造技术简介】2）高速数控切削机床的结构
(1)进给驱动系统的高速化，即采用大导程滚珠丝杠和高速伺服电机；直线电机和精密直线导轨。进给速度可达60～120m/min 。
(2)运动部件轻量化和伺服进给控制精密化。
(3)已研制出三、四、五轴联动高速数控切削机床。可加工复杂型面的模具。
(4)新运动原理机床：高速数控切削领域出现并联结构的六杆机床、三杆五轴机床和四杆机床。正在不断完善和发展之中。
3）高速数控切削刀具系统
(1)刀具材料：有镀膜的和未镀膜的硬质合金、金属陶瓷、氧化铝基和氧化硅基陶瓷、聚晶金刚石和聚晶立方氮化硼等。
(2)刀柄结构：要求具有很高的几何精度和装夹重复精度、很高的装夹刚度和高速运转时的完全可靠性。
(3)安装刀具的模块化：有典型的HSK型刀柄及其连接结构、液压膨胀夹头等。
4）高速数据切削发展趋势
研制大功率高速主轴，功率≥100kW ，转速≥100000转/min 。
2、高速数控磨削关键技术
1）高速主轴
要求具有高速动平衡，可采用机电动平衡系统或电液动平衡系统。
2）高速数控磨床结构
组合多种磨削功能，具有高动态精度、高阻尼、高抗振、高稳定性、高自动化和高可靠性。
3）高速数控磨削砂轮
要求整体具有很高的机械强度，高速时完全可靠，外观锋利，结合剂必须具有很高的结合强度和耐磨性以减少砂轮的磨损，高速砂轮采用等强度来设计优化结构和形状。
4）冷却系统
要求冷却液具有较高的热容量和热传导率以提高冷却效率，能承受较高的压力，有良好的过滤性、良好的防腐性和高附着力，有较高的稳定性，不起泡，不变色，对健康无害，易于清洗，有利于环境保护。
5）高速数控磨削的发展趋势
研制大功率高速主轴，研制适应高速磨削的新型砂轮，改进磨床结构，优化冷却系统，磨速向超音速发展达250～350m/s以上。 ?
3、基于CAD/CAM自动化数控编程
高速数控加工作为模具加工的前沿技术，关键技术之一就是采用先进的CAD/CAM集成设计和制造系统，进行图形交互的自动数控编程，这种方法速度快、精度高、直观、使用简便和便于检查。而解决高速数控加工编程的关键是NURBS插补技术，其特点如下：
(1)可以在NC控制器下进行样条曲线插补计算。
(2)减少数据量，提高数据的传输速度。
(3)在CAD-CAM-CNC之间进行数据的精确传递。
(4)易于生成光顺的刀具轨迹。这对加工高质量的复杂型面的模具极为有利。
二、快速成形与快速制模技术
快速成形技术又称快速原型制造技术（即RPM技术），诞生于上世纪80年代后期，是基于材料累加成形的一种高新制造技术，被认为是20世纪制造领域的一次革命性突破。据专家估计，它的发展速度比当年数控技术的发展更快。快速成形技术是将CAD、CAM、CNC、精密伺服驱动和新材料等技术集于一体的先进技术，它的成形过程是：依据计算机上构成的产品三维设计模型，对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓，再依不同工艺将不同的材料逐层叠加形成，从而得到三维实体产品。
虽然快速成形技术问世时间不长，但由于它对制造业带来的巨大效益使得这一技术的应用日益广泛，特别是给模具的设计与制造带来了一次飞跃。在各种包装制品的成型过程中，大量使用了各种不同的模具，比如注射模具、吸塑模具和纸浆模塑模具等等。由于快速原型制造（RPM）这一新技术的应用，使包装模具的设计与制造逐步趋向于数字化、快速化，使模具制造在缩短周期，降低成本的进程中，大大前进了一步。