第二十三篇 搜肠刮肚 关公逼走华容道

第二十三篇 搜肠刮肚 关公逼走华容道

首页休闲益智华容道高手更新时间:2024-09-23

2005年春天,我带了一批学生到上海南汇一家小规模的模具工厂实习。老板谈先生是我的同乡,他是模具行业的一把好手,有多年做模具的经验,为人也非常厚道。对我们的到来是非常的欢迎。正值南汇的“桃花节”,他的工厂恰恰就在桃花深处,故人相见不免多喝了几杯。
谈先生告诉我,厂里正在做一套模具,结构倒是非常简单,但是其中的前模镶件想不到好的加工方法,我还真不敢相信,谈先生是机械专业科班出身,又是CNC的高手,还有他搞不定的加工问题?产品如下图:

型腔面上共有81个球型的凹坑。球直径3毫米,深度0.7毫米,也不是要求镜面,只要坑
口轮廓清晰,型面没有刀纹,当然,如果可能的话,当然是越光越好。 但是做了好几遍,就是
达不到要求。料倒是浪费了好几块,都是进口的S136H。很贵,每公斤100多元,浪费了料固然
心疼。最要命的是模期已经过了5天, 客户急得直骂娘。
我仔细看了模具图,嘿,你别说,要做得漂亮,还真的不容易。谈先生告诉我他们几次做坏的经过:
刚开始先是用成型球头刀踩的,由于刀的中心的线速度为零,每一个切削点的线速度都
不一样,所以加工出来的型面有一圈一圈的刀纹,而且因为是手 工操作的,一不小心,有一点点搞深了就要全部报废重做,再用加工中心来加工,出来的型面也是一圈一圈的刀纹,而且更难看。边缘的轮廓模模糊糊的。更别说抛 光了,又用加工中心做了铜电极,再用火花机来加工,但是铜电极在抛光时非常容易变形,而且加出来的表面很硬,抛光时也会严重变形。
这三种方法,形状都是可以做出来的的,就是最后抛光困难,而且凹坑的边缘很难保护,肯定产生塌角,影响产品的外观。 最好能够找到一种方法,加工出来直接就是光面。“这样当然好啦”我说:“我还想点石成金呢。你想啊,深度才0.7,又是球面,抛光不塌边才怪”。听了解,我知道这个问题是比较困难的,如果没有好的方法,换了我来做,也是一样。和谈先生聊了几句,心里的压力很大,他们工厂规模不是很大。能够接受我带学生 来实习(一般的模具工厂都不愿意),是冲着我的名头来的,假如我也搞不定,那不是要“砸招牌”了吗?但是我搜肠刮肚,一下子好像也想不到什么好的办法。真 的要投降吗?其实在条件好的工厂,用进口的石墨,用专门加工石墨电极的高速加工中心做出电极,再用“夏米尔”火花机加工,是可以达到要求的。可是他们工厂 没有这个条件,拿出去“外协加工”,时间也来不及。(可能加工费会是天价)看来模具工厂的老板也不好做啊。
晚上睡在床上,心里盘算着各种可能性,最后我想只有用高速切削的方法。但是,工件的硬度和刀具的硬度及转速都可以控制的,就是球头铣刀旋转中心的线速度是零的问题怎么解决?回忆起我几十年的模具加工的经历,说真的,还没有投降过。翻来覆去,一直到天亮也没有一点睡意。
从住地步行到工厂去的路上,看到一个小孩在路边玩“陀螺”,我好奇地停下了看了一下,当陀螺快没“劲”的时候,侧过来还在旋转,这个镜头一下子使我开了 窍。假如将球头铣刀侧过一个角度,球坑的中心的切削线速度就不等于零了,问题不就解决了吗?说来也巧,哪壶不开提哪壶啊。
一到工厂,说干就干,我与车间主管讲好,让我亲自操作,我就选了一台摇臂铣床,把铣头转
过30度,如下图:

老是铣床 谁用过?

R1.5的球头铣刀是选用日本“东芝”牌的,铣床主轴转速打到每分钟3000转。我先找一小块硬度38度的H136做试验,神了,铣出来的凹坑竟然是贼亮 贼亮的。但是用放大镜仔细看,还是隐隐约约有一点点反光不一致,因为刀刃的旋转中心的转速肯定是为零的,不过现在不在球坑的中心罢了。(见下图)

从图中可以看到,虽然将铣刀斜过了30度,但是在型腔里还是有一点的转速是为零的(其实不为零,因为二刃铣刀的二个刃口之间有横刃),当我们加工过一遍 后,将工件转过180度,按原数据再加工一遍,由于3毫米球头刀的弹性(有让刀),反过来加工还是可以刮到一点点的(大约0.02左右),重新搞了一遍 后,型面的光亮度就好多了。
由于是用手工操作的,在正式加工的时候,在铣床的升降方向用一个百分表来控制,以保证每一个凹坑的深度一致 (0.02以内),这样就完全达到了客户的要求。有一点很重要,当工件打表分中后,铣床的主轴一定要锁死。因为主轴的轴线和铣床的台面是有角度的,假如铣 刀沿轴向有一点点的移动,球坑的位置就完全变掉了。在谈先生和我喝的脸红脖子粗的时候,我自己心里明白,我这是被逼出来的啊。还不是那个小孩的“陀螺”给 提醒的。

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