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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?( t7 z* a3 g3 G& n
2 [3 d! E2 V, x7 ]6 a 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。; f: o o" W, q) N0 z5 ^
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达到这些目标的主要因素为:
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• 一次(更少此数)装夹的模具加工。 2 Z% k( i6 K$ J$ d+ }
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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。 6 t" k- W! ^" m$ E+ I
1 H* p0 J6 ~" Y; U4 n8 D. n • 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。 2 k" c6 m8 N8 }& [" d; X
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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。6 A+ d' k0 G+ G O( n7 |( f0 _% q
" F" m2 X2 U5 N9 B! n 22) 高速切削的实际优点是什么?4 H) J- \* C6 B- |
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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。 4 g, A4 V, F1 R# b* w% P! Y' e
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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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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。 ) M+ s& G- _4 ?" f
& G) f* l3 [* c# ?/ v 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。 0 b( `( Y/ b; R) `- l# K
5 v+ _0 e: B9 b0 `4 N 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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# ?7 t3 T$ _/ K: G 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%$ y9 R3 w9 i( I4 r
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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。 " u2 F' u$ F: G- `
7 A6 |) _& H3 O( d9 m 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。 ) ~' ^% H1 m N! O8 `5 y! R( Q
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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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23) 高速切削有风险或缺点吗?
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• 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。 5 F3 ?( Z+ Z( h$ O9 S; b
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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。 2 U$ P/ Y0 P6 W2 D* k+ Q3 h% c
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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。 8 s8 ?+ w( |" U6 p
5 u: ?/ O0 j2 d, w: G • 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”。 * F- a: y( Z( \0 l7 _ F2 i0 l
$ x9 j* Y, G" \1 d! v4 H/ 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! ' w6 e3 x: q* m) s% B9 j! Y
" Y. U. v9 j2 d 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。1 f) X) N& O7 W, w
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24) 高速切削对机床有哪些要求?
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- |3 Y' R7 B4 S 对ISO/BT 40号机床的典型要求如下: 9 v4 f' h5 E) ]9 `$ }4 A9 _4 U
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• 主轴速度范围 • 主轴功率 > 22 kW 4 b# \( @- ]. ]& C# ~9 w0 U/ h
" g: B" k7 c* k n0 N7 p • 可编程进给率 40-60 m/分
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% r, K$ O, X( Q. o. R • 快速横向进给 • 轴向减速度/加速度 > 1 G
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• 块处理速度 1-20 毫秒 6 K" s! l4 R" \# r
1 U. S0 ~# p7 o* b2 G* ]: ` • 数据传递速度 250 Kbit/s (1 毫秒) ( L$ O% E' Y) N- I
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• 增量(线性) 5-20 微米 , ]+ }! g j& O8 R4 F
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! s- Q4 X6 G# n • 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。 $ H0 ?( k+ r! g! d
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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
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) K) P8 H3 M) B7 n! K9 G • 各种误差补偿——温度、象限、滚珠丝杠是最重要的。 8 P( l2 l8 N7 ^8 t, Q- n
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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。: D. D6 Q4 d5 ]8 [7 s& t! _& z" Y
6 z' V: _2 j' q8 s o 25) 高速切削对切削刀具的典型特性或要求有哪些?3 b- J$ ~1 O3 a9 }( j
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整体硬质合金: 9 x, ~! f( b. M' N& K, u
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• 高精度磨削,径向跳动低于3微米。
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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。
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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。
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/ e5 c" F2 D1 G, Y • 超尺寸、锥度刀柄,这在小直径时特别重要。
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• 细晶粒基体和为了得到高耐磨性的TiAlN 涂层。 3 S6 ?3 ?+ i" f
8 n! ^$ D5 {# f* q+ I* S • 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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• 对称刀具,最好是设计保证平衡。
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/ V# ~6 Z, a. B2 U: h# D0 x' Y 使用可转位刀片的刀具: # e) Z# r/ q2 Z$ ?4 ?6 f
p- [" x9 u4 c* p$ P1 t+ D • 设计保证的平衡。 6 h u- }; {% s! p1 `/ U s$ z/ a' \
4 T' t" ~, c, ?- M • 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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• 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。 & o4 Y& @" [' _( Z3 H4 H7 o+ |
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• 送风或冷却液的冷却孔(立铣刀)。 ; C5 b0 o) I4 b8 p
W" ]5 X+ Q, Y4 U( j: K • 刀具体上标明允许的最大转速。 |
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