高速切削的應用

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2078

   高速切削是當今世界制造業(yè)中一項快速發(fā)展的高新技術(shù)。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)達國家,高速切削作為一種新的切削加工理念,被愈來愈多的機械工程師所認可。而高速切削所帶來的高切削效率和高切削精度,也是為了不斷滿足制造業(yè)不斷發(fā)展的需要。汽車工業(yè)所追求的零件生產(chǎn)效率和模具制造業(yè)所追求的精密模具硬質(zhì)材料的切削,都促使高速切削技術(shù)蓬勃發(fā)展。 

一、高速銑床在制造業(yè)中的典型應用 

用小切削量、高切削速度代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大切削量、低切削速度,提高加工效率和加工精度 

在傳統(tǒng)的大切削量、低切削速度的切削加工形式中,切削沖擊大,并產(chǎn)生大量的切削熱,使刀具和工件產(chǎn)生一定程度上受壓變形和熱變形,降低了生產(chǎn)率和加工精度。 

在高速銑削加工中,采用小切削量、高切削速度的切削形式,改變了刀刃部位的機理,促使切削性能的改善和切削力的降低,大量的切削熱量被高速離去的切屑帶走,即使在無任何冷卻條件的情況下,工件和刀具的熱變形和受壓變形還是很小的,在高切削效率下,又能得到高切削精度。用此方法可加工薄壁輕型構(gòu)件成電極,在加工工件很長而剛性較差的情況下,也能取得滿意的加工效果。 

對硬質(zhì)材料表面加工代替電火花加工 

在刀具能滿足切削條件的情況下,在一定范圍內(nèi)可以對硬表面進行銑削加工,尤其是對硬度在HRC46~60之間的表面,銑削可以部分取代電火花加工,如加工鍛模或拉伸模等。在同樣的加工時間內(nèi),它所達到的表面粗糙度比電火花加工還好。 

二、高速銑床在模具制造中的應用 

我廠是一家專業(yè)橡膠模具制造廠,為了提高產(chǎn)品的制造能力和市場競爭力,1997年初引進兩臺五軸五聯(lián)動高速銑床DIGIT—218。該機床主軸電機功率6kW,最高主軸轉(zhuǎn)速為28000r/min,最高進給速度為10m/min,最大進給加速度為5m/s2。經(jīng)過兩年來的不斷摸索和總結(jié),初步掌握了高速銑削的加工特點和基本的應用技術(shù)。 

高精度鋁質(zhì)模具型腔的加工 

高精度鋁質(zhì)模具型腔的加工,是眾多模具制造廠家的一大難題。由于鋁材料的熔點較低,在傳統(tǒng)的銑削加工時,大量的切削熱使部分鋁屑熔化,使鋁屑粘附在刀具上,使得加工后型腔表面質(zhì)量達不到設計要求。要獲得較高表面質(zhì)量型腔,后道工序需要大量的手工操作,如鏟刮、拋光等,但型腔的加工精度無法控制。如我廠為奧地利客戶加工的鋁質(zhì)橡膠扶手帶模具,模具型腔長達1500mm,尺寸精度誤差±0.05mm,表面粗糙度Ra0.8&mirco;m,原制造工藝為粗刨—半精刨—精刨—手工鏟刮—手工拋光,制造周期60h,仍無法滿足客戶的要求。 

采用高速銑床加工時,半精加工切削參數(shù):主軸轉(zhuǎn)速18000r/min,切深2mm,進給速度5m/min;精加工切削參數(shù):主軸轉(zhuǎn)速20000r/min,切深0.2mm,進給速度8m/min,加工周期6h,模具質(zhì)量能滿足客戶的要求。 

輪胎模具型芯的加工 

在輪胎模具的加工過程中,需要加工一種型芯,外形類似于一只汽車輪胎,上面刻滿了各種輪胎花紋。傳統(tǒng)加工方法加工時,需經(jīng)歷十幾道工序,全部用手工完成,一般的輪胎花紋加工,需14天左右,而對復雜的輪胎花紋,需加工20天以上,質(zhì)量仍無法達到設計要求,F(xiàn)采用高速銑床加工,工件材料為可加工塑料,加工參數(shù)為:主軸轉(zhuǎn)速18000r/min,切深2mm,進給速度10m/min,加工時間24h,型芯質(zhì)量能滿足加工工藝的要求,并使我廠輪胎模具加工水平和質(zhì)量達到國內(nèi)先進水平。 

標準梯形塊的加工 

在我廠的一種產(chǎn)品中,需要一種高標準的梯形塊,兩個梯形側(cè)面是其他零件安裝的基準面。過去曾采用過多種方法,如線切割加工、數(shù)控銑床加工、工具磨床加工等,均無法達到設計要求。現(xiàn)采用高速銑床加工,工件材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為HB290,加工參數(shù)為主軸轉(zhuǎn)速12000r/min,刀具為12mm立銑刀,切深0.5mm,進給速度3m/min,加工時間2h,質(zhì)量完全達到設計要求。 

三、存在問題 

合理加工參數(shù)的選擇 

高速切削作為一種新的切削方式,尚沒有完整的加工參數(shù)表可供選擇,也沒有許多加工實例可供參考。因此,如何選擇合理的加工參數(shù),達到最佳切削效果,是高速切削應用中的一個首要問題。 

合適的刀具選擇 

刀具作為高速切削的切削工具,是高速切削推廣應用中的一個關鍵問題。傳統(tǒng)銑削中,切削速度不可能超200m/min,因此,國內(nèi)市場上要尋找一把切削速度超過500m/min的銑刀是很困難的,更不要說切削速度超過1000m/min的銑刀了。如何開發(fā)出能滿足高速切削要求刀具,是國內(nèi)眾多刀具生產(chǎn)商面臨的一個新挑戰(zhàn)。 

大多數(shù)CAM軟件,沒有考慮到高速切削問題 

由于高速切削是一種新的加工理念,所以,在眾多的CAM軟件中,都沒有考慮到高速切削問題,例如,高速切削加工復雜輪廓時,要求保持一種有規(guī)律的勻速,不允許有明顯的滯后現(xiàn)象,否則將會燒壞刀具,而一般CAM軟件處理輪廓的NC程序,在曲率變化大的部分,為了保證插補精度,會有明顯的滯后現(xiàn)象產(chǎn)生。 

   高速切削作為一種新的機械加工技術(shù),正在被眾多的企業(yè)所采用,隨著諸如刀具、加工參數(shù)選擇、CAM軟件等問題的逐步解決,高速切削必將對傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生深刻的影響。 

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