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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?5 E! c1 K4 _: t# s
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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。6 f& R, v, U) _$ N* @1 k
$ h# h' O: |4 U7 M+ O- W% y3 d 达到这些目标的主要因素为: 6 }: I, o% F( h
; o2 S+ G) Z9 X, u • 一次(更少此数)装夹的模具加工。
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• 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。 1 \' o) F- s# r6 O3 Z, z
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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。 ' |. F8 R1 W7 d) H( m" j( L: x# G
. W2 q/ w, S" X3 A; N8 ~ 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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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。 + ?- ^3 O! m: C3 r, G
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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。
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' s( j$ M! j/ H 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。
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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。 ) F+ w. j+ o+ @8 h) V* i
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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。
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) Q) h" i: g6 z) f# c4 `. e$ ?& \, v 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。 $ G& c, _' U8 i2 p v9 B9 |4 R
+ B. E! E. H2 E 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%9 J4 |3 t( ]! {; R" W
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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。
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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。 2 z) T0 o( U9 {! a8 g
1 m8 S9 n1 U6 B3 e+ s0 j3 v* F( ^ 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。$ e" J$ M8 E2 M" [5 z4 O
/ N; P& J1 [+ z* y$ ^ 23) 高速切削有风险或缺点吗?% ? g8 ]' ~7 ?1 S
. T+ ^3 ?8 d: n • 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。 - ` U5 W& b" m. n
5 U$ M" b4 d( \! [+ Z. {% Y0 V0 g • 需要专门的工艺知识、编程设备和快速传送数据的接口。 3 \: k0 w6 K6 Q, O. _8 f
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• 可能很难找到和挑选高级技术员工。 - Q" h H6 D, a% c6 O7 U8 N1 Y6 W
. Z! ]1 M5 w1 [ • 常有相当长的调试和出故障时间。 6 `: }8 Y& W* J/ m, J& R
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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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• 必须有良好的加工计划——“向饥饿的机床提供食物”。 * E1 Q- r& ]6 {5 D9 j- P" e
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• 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! ' g2 @6 v) }3 h, Z/ s7 M# f
: y: p: E# H$ W7 V+ q2 X 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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24) 高速切削对机床有哪些要求?0 h+ _; ]/ Z+ N3 E
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对ISO/BT 40号机床的典型要求如下: 1 {/ j* c' N" p- e* e
5 s `6 l* W' a# S. ]/ L • 主轴速度范围 • 主轴功率 > 22 kW
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• 可编程进给率 40-60 m/分
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• 快速横向进给 • 轴向减速度/加速度 > 1 G * z% }! P9 q8 O ~
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• 块处理速度 1-20 毫秒
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• 数据传递速度 250 Kbit/s (1 毫秒) 1 N" O2 D, h2 ^* t% v" b J2 O
: n5 D4 k$ E# C1 h- u5 t0 i n. n • 增量(线性) 5-20 微米
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• 或 NURBS 插补
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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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• 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 - R( b z5 C8 b0 A% _& }
5 N _3 D* I& A: w; h. o2 t • 各种误差补偿——温度、象限、滚珠丝杠是最重要的。 / z$ I: I) T/ k; L& ], h- J$ x
4 u6 V, n2 x. e • CNC中的高级预见功能。1 P5 N: r) x B0 n1 p& X! Z3 a) f
{, |. F5 I2 n* o2 {" @% 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。' I8 N- Q& D; ~8 i
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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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整体硬质合金: 3 Z' q- k/ _" u* v1 ~6 J* M
6 h0 P& w: E2 i# w l • 高精度磨削,径向跳动低于3微米。 / ~6 Z/ M# ~2 w2 [- j& }" Z
' V( E7 y" _* S9 R • 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。
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• 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。 7 H( v6 F0 Z+ c) k* Y% r
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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 h6 E. F t" P) u/ R# t • 细晶粒基体和为了得到高耐磨性的TiAlN 涂层。 + `; K4 c. i* \) g R5 f* M
+ J; W) ]) x, x5 j F: o( L • 用于风冷或冷却液的内冷却孔。
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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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1 r- C5 Q. r! p+ b. o • 对称刀具,最好是设计保证平衡。9 M& D% L& d- s% e! f' b0 s( Y
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使用可转位刀片的刀具:
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: N; v" m1 S. y+ v4 H • 设计保证的平衡。 1 C5 U5 m. Z. ?3 G2 {4 m4 Z! H8 W
0 u) B" B b0 n • 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。 9 w) J3 Y/ f/ ?1 H
, S. c( Z2 h0 o1 C • 适合淬硬钢高速切削要求的牌号和槽形。
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• 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)。 6 X* N9 Q1 }! w* p, Q
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• 刀具体上标明允许的最大转速。 |
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