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高速模具：研磨系统的开发 |
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作者：(株)丰田自动织机制作所 新屋康裕 |
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前言
近年来，不断的对冲压模具研磨工程自动化进行检讨，并开发出应用自动机械技术的检具研磨机。外板模所特有的缓和曲面及平面的自动研磨已经实用化，而内板模所特有的线及极小R部的研磨必要部位，因为下述理由而尚未实用化。
自动机械教导操作性差
研磨时间长
研磨品质差
本公司的机电、工机部门对直接利用5轴自动机械及模具制品形状CAD资料的研磨CAM工法进行考察，以及探讨极小R部特有的研磨条，开发出解决这些问题的高速模具研磨机及CAM系统(图2)。 
图1 必须研磨部位 图2 研磨系统的流程
表l实用化上的问题点和开发机械以及CAM系统的内容
| 实用化的问题点 | 开发机械及CAM系统 | | 自动机械教导操作性 | 因是直接教导，形状复杂的模具在教导操作上需要较多的时间。 | 将CAM作成的教导资料转送至自动机械，不需直接教导。研磨部份的自动机械手臂及周围形状的干涉检查，可以事先进行模拟(图3)。 | | 研磨时间 | 因是低速回转主轴，需要较长的研磨时间。 | 为了达成高速回转(Max8000rpm)，开发嵌入固定马达式的高速主轴。为防止阻塞导致工员寿命减少，从刀具中央部供应冷却剂，装备以放射状排出研磨所造成的金属粉之轴心冷却剂。 | | 研磨品质 | 以较大的刀具研磨组入的R形状时，可能会研磨到对象部份以外的地方而使破坏形状。在对R形状的直接教导上，要进行面直教导研磨姿势是十分困难的(图4) | 寻找对应极小R部的刀具(小直径、橡胶硬度等的解析)(图5)从CAD使用IGES面资料，可以使CAM更容易自动生成面直资料(图6)可以实现5轴自动机械+CAM的面直控制 |
  
图3 干涉检查模拟 图4 面直教导致的直接误差 图5 对应极小R之刀具的研磨
图6 CAM的面直教导
实用化上的问题点和开发机械以及CAM系统的内容
表1是实用化上的问题点和开发机械以及CAM系统的内容。
结论
1. 以利用CAD资料并经由CAM，可以不要教导来进行事前干涉检查。
2. 嵌入固定马达式高速主轴的开发，以及防止刀具阻塞的轴心冷却剂装备，缩短研磨时间。
3. 研磨自动机械及CAM可以确保刀具轴的面直精度以及进行研磨刀具的跑合性解析，可确保极小R部研磨品质。(end)
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(12/22/2004) |
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