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发表于 2010-12-7 11:45
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21) 高速切削的目标是什么?7 E. K2 q- A+ \6 i$ S+ l
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高速切削的主要目标之一是通过高生产率来降低生产成本。它主要应用于精加工工序,常常是用于加工淬硬模具钢。另一个目标是通过缩短生产时间和交货时间提高整体竞争力。
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达到这些目标的主要因素为:
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$ C; e" L3 D8 |- o+ F$ c8 W • 一次(更少此数)装夹的模具加工。
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7 {1 G! t1 r2 g4 o5 ^! F) p6 t • 通过切削改善模具的几何精度,同时可减少手工劳动和缩短试模时间。
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• 使用CAM系统和面向车间的编程来帮助制定工艺计划,通过工艺计划提高机床和车间的利用率。
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关于高速切削的详细信息,请参见模具制造应用指南 C-1120:2。 请参见模具制造应用指南 C-1120:2。
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1 j1 m4 q% r+ {6 p4 c 22) 高速切削的实际优点是什么?
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刀具和工件可保持低温度,这在许多情况下延长了刀具的寿命。另一方面,在高速切削应用中,切削量是浅的,切削刃的吃刀时间特别短。这就是说,进给比热传播的时间快。
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低切削力得到小而一致的刀具弯曲。这与每种刀具和工序所需的恒定的加工余量相结合,是高效和安全加工的先决条件之一。 " i3 {' T, d$ I/ s
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由于高速切削中典型的切削深度是浅的,刀具和主轴上的径向力低。这减少了主轴轴承、导轨和滚珠丝杠的磨损。高速切削和轴向铣削也是良好的组合,它对主轴轴承的冲击小,使用这种方法可以使用悬伸较长的刀具而振动的风险不大。 V6 p' u% g* z; c$ ?# ]
1 |% `# K. x8 k8 D v 小尺寸零件的高生产率切削,如粗加工、半精加工和精加工,在总的材料去除率相对低时有很好的经济性。
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高速切削可在一般精加工中获得高生产率,可获得杰出的表面质量。表面质量常低于Ra 0.2 um。 ; y/ g. M) T! |- p( U. K* T% i, c
- T7 X' K6 b; F6 Q# r. q* O ~ 采用高速切削,使对薄壁零件的切削成为可能。使用高速切削,吃刀时间短,冲击和弯曲减小了。 9 ~& s4 `% S- y% q4 ~( |
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模具的几何精度提高了,组装就容易和更快了。无论是什么人,技能如何,都能获得CAM/CNC生产的表面纹理和几何精度。如果花在切削上的时间稍多一些,费时的人工抛光工作可显著减少。常常可减少达60-100%) L' a& I+ k# G% M2 G
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一些加工,如淬火、电解加工和电火花加工(EDM),可以大大减少。这就可降低投资成本和简化后勤供应。用切削代替电火花加工(EDM),模具使用寿命和质量也得到提高。 5 @* K* c- c( F- M2 O x8 m
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采用高速切削,可通过CAD/CAM很快改变设计,特别是在不需要生产新电极的情况下。 5 k' v: N6 V0 w
0 n& g, ]2 X5 S0 H9 q 关于高速切削的详细信息,请参见模具制造应用指南C-1120:2。请参见模具制造应用指南C-1120:2。
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23) 高速切削有风险或缺点吗?- U3 {- ^4 B+ C5 Y3 [! z. I" _
& Y+ _" N6 F( o1 H* N y1 P • 由于起始过程有高的加速度和减速度以及停止,导轨、滚珠丝杠和主轴轴承产生相对快的磨损。这常常导致较高的维护成本。 - v( g, f" Y0 b8 ^ r
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• 需要专门的工艺知识、编程设备和快速传送数据的接口。 9 P$ ]. R$ f* H8 j- [' X% O: i- L
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• 可能很难找到和挑选高级技术员工。
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• 常有相当长的调试和出故障时间。
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• 加工中无需紧急停止,导致人为错误和软件或硬件故障会产生许多严重后果。
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; Y( r) P) z3 g9 N • 必须有良好的加工计划——“向饥饿的机床提供食物”。 9 ~% C* }) z( h* s) q
& H- @' f7 R6 `/ h • 必须有安全保护措施:使用带安全外罩及防碎片盖的机床。避免刀具的大悬伸。不要使用“重”刀具和接杆。定期检查刀具、接杆和螺栓是否有疲劳裂纹。 仅使用注明最高主轴速度的刀具。不要使用整体高速钢(HSS)刀具!
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) m, s# l1 p7 ]1 ^2 v 关于高速切削的详细信息,请参见模具制造应用指南C-1120:2。 请参见模具制造应用指南C-1120:2。 f3 h$ l) S' t3 G6 c, c
! L9 B% I3 B4 l 24) 高速切削对机床有哪些要求?
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$ d3 p& J3 I0 G( L 对ISO/BT 40号机床的典型要求如下:
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% _1 S- a7 k! O. B • 主轴速度范围 • 主轴功率 > 22 kW : J% t$ `) B) P" M' u6 ^9 p7 n
: U. U. M2 m4 Z: o! ^( m1 W • 可编程进给率 40-60 m/分 " r5 ~3 l7 U& B5 o, p9 {
, d4 i: N# @( |6 ]: v% W i! d9 e • 快速横向进给 • 轴向减速度/加速度 > 1 G
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+ H9 l5 b. {% |/ D& S' d • 块处理速度 1-20 毫秒
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. o# l/ u5 G. v) ~ • 数据传递速度 250 Kbit/s (1 毫秒)
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• 增量(线性) 5-20 微米 4 O+ Q/ @& {2 S# F" [7 ]
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• 或 NURBS 插补 # O4 H) M" a* n: c2 s
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• 主轴具有高热稳定性和刚性,主轴轴承具有高的预张力和冷却能力。
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3 z$ y: e4 c" s0 D2 x • 通过主轴的送风/冷却液
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• 具有高的吸收振动能力的刚性机床框架
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0 n8 ]! _! F8 j7 g/ ~3 _- H2 x6 U • 各种误差补偿——温度、象限、滚珠丝杠是最重要的。 3 X. F; H+ d7 `; E- S% P
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• CNC中的高级预见功能。
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关于高速切削的详细信息,请参见模具制造应用指南 C-1120:2。 请参见模具制造应用指南C-1120:2。8 ] Q4 I9 w% l; Z8 Q' p
, i4 P2 c8 S' A& f2 K9 h 25) 高速切削对切削刀具的典型特性或要求有哪些?
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$ q2 R+ u7 J8 l2 g* P9 E 整体硬质合金: $ _1 j% B# h2 j. z1 r. h, x
- N) ?, o. X5 f3 G& G( y • 高精度磨削,径向跳动低于3微米。 0 v" n7 W3 \* d
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• 尽可能小的凸出和悬伸,最大的刚性,尽可能小的刀具弯曲变形和大的芯核直径。 ) b) k9 E8 r" F2 Z" _! |; U3 W2 ~
, f) L! T& f, X0 U- j1 \) W# Z • 为了使振动的风险、切削力和弯曲尽可能小,切削刃和接触长度应尽可能短。 : B7 n, J, j* r& Y
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• 超尺寸、锥度刀柄,这在小直径时特别重要。
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' [5 E/ A( f( j • 细晶粒基体和为了得到高耐磨性的TiAlN 涂层。 ) k* `& h# P) V) E& K' j3 d5 [! D
! s n% ~/ }0 I5 B% C • 用于风冷或冷却液的内冷却孔。 # B4 x! G( Q* G8 V1 c8 _! n0 C, Z
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• 适合淬硬钢高速切削要求的坚固微槽形。
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• 对称刀具,最好是设计保证平衡。
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使用可转位刀片的刀具:
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• 设计保证的平衡。
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9 s2 Z- ?8 x8 J/ F# ^7 U% Z Q • 在刀片座和刀片上的保证跳动量小的高精度,主刀片的最大径向跳动为10微米。
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; ]& P6 ]. s. t9 a0 Z! \ • 适合淬硬钢高速切削要求的牌号和槽形。 - J8 m' a0 D- {$ U& E0 a
% n4 g- u; T% ]: x • 刀具体上有适当的间隙,以避免刀具弯曲(切削力)消失时产生摩擦。
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• 送风或冷却液的冷却孔(立铣刀)。
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• 刀具体上标明允许的最大转速。 |
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