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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?, `9 u' q5 E* Q. P, c7 ~5 ]1 ^5 P P5 ~
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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。& b6 q% f& Q, Q U
3 p- d( J! d% a( K! ]0 S 达到这些目标的主要因素为: - i" ^( [, z9 P6 ]. [! U+ N
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• 一次(更少此数)装夹的模具加工。
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* }3 T9 n9 n+ | v/ a) o+ @( b • 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。 / A2 @* \* R. Y3 C- _" K
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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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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。 8 C$ s9 ~: a) s7 H6 {
+ q* D- B7 e! }5 } L7 i- \ 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。 % m2 v) O j" v
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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。 , X/ D/ M) q+ _( X7 x: o* n$ |0 K
. Y1 \* b+ a' v" M- w0 _1 Z 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。 ) T* j. L/ Y. I$ }- S
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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。 ) o8 o5 C$ u6 {) L
4 }4 ^2 X5 j: |" { 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。
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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%
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; H7 I/ i+ [! L4 p& q: H0 m/ p6 _ 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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* L/ y; v% @7 s2 k 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。
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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。# I8 @7 X9 M$ S: ]7 L' r) E
* z, u2 ?" H2 N3 y( I. A: E3 z* k 23) 高速切削有风险或缺点吗?
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) v1 b# t* t C5 [$ N: x • 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。 , P4 V% G; N/ f9 k+ x5 k: A
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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。 # H) ^9 \! O/ m7 w* a7 c
, C {! }9 J' J) M' j Q. Q2 v f • 可能很难找到和挑选高级技术员工。
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- o& }# O+ R; d0 {- ~ \ • 常有相当长的调试和出故障时间。 7 @5 B8 e8 _4 M1 o- @2 E7 G0 v
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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。 . F+ @ d" h5 S% i$ G; q
* G( L" Y0 N& k: \) k. w • 必须有良好的加工计划——“向饥饿的机床提供食物”。
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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!
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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。% ] d! Z0 q$ `$ T: o$ J% m3 G) F4 ^
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24) 高速切削对机床有哪些要求?0 m9 _( _# ] V* B. |
' {: D6 N! g( d. f- C, E9 p7 ] 对ISO/BT 40号机床的典型要求如下: 9 N% D8 G- J0 `2 b
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• 主轴速度范围 • 主轴功率 > 22 kW , s; r2 q! H j/ q6 ^, A
; F- o; C: w" R% ?7 ?, [. d • 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 / T+ g/ S, L) u5 s6 B
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• 块处理速度 1-20 毫秒
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8 Q; n1 Z5 z& k% U: P3 X, ^4 _ • 数据传递速度 250 Kbit/s (1 毫秒) 8 _3 T' z4 F: s/ B/ S( K$ {# W; ~ D8 J
_) U b9 o; u% u7 Y • 增量(线性) 5-20 微米
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• 或 NURBS 插补
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/ F+ [! C: B. h' A3 a • 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。 4 X% x3 @0 o! Q. P8 s9 C
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• 通过主轴的送风/冷却液 6 }% l1 u7 s) w; t7 ^) o, v3 [
' \/ c$ t* {; \$ G, t2 C • 具有高的吸收振动能力的刚性机床框架 : i# V6 u& _ s8 c
7 V9 B- a; A# b) |, P% S4 Y • 各种误差补偿——温度、象限、滚珠丝杠是最重要的。
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• CNC中的高级预见功能。
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3 C$ t9 ~- D1 e9 ^2 ]: ] 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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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:
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/ p, {* N6 } R1 r5 B • 高精度磨削,径向跳动低于3微米。 & k* O% u" q( v' c+ R8 J9 Q
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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。 5 x& L7 b* I- K# V/ @
" \$ _1 H$ ?/ x T* L; }3 {8 a • 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。 * I9 U/ D Z% A8 l2 L- t
2 ?/ s9 Y0 ^7 I# b7 v7 l • 超尺寸、锥度刀柄,这在小直径时特别重要。 ) i: r$ T; Z+ e! O1 ?
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• 细晶粒基体和为了得到高耐磨性的TiAlN 涂层。 & f: e2 W7 K! M" d
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• 用于风冷或冷却液的内冷却孔。 . |/ v C4 Q0 d+ R g
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• 适合淬硬钢高速切削要求的坚固微槽形。 $ b/ `$ F# N( A) r- ]9 l# _
2 {8 B1 p" w' F. q6 |) ?) @ • 对称刀具,最好是设计保证平衡。; O, ]/ \: `3 f. r
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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。 n* g* F* Q/ F0 K
1 I" k( a6 Q" W: ]! p • 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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9 a8 s; V* _+ i5 S • 适合淬硬钢高速切削要求的牌号和槽形。
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1 G1 L7 o: d4 Z/ z • 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)。 # \: D; ]2 ^/ g8 b& d" m. }% f
* R, u- ~. r3 L* {+ C& m3 i# K* e • 刀具体上标明允许的最大转速。 |
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