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你知道哪些因(yīn)素會(huì)影響立式加工中心的高速切削嗎?

發表時間:2023-03-07      點擊次數:410
  随着加工(gōng)制作業的持續(xù)發展,一(yī)些高度複雜(zá)的曲面加(jiā)工和多工序加工工件已經司空見慣,并且其精細化加工要(yào)求也越來越高。對其最終加工精度要求和表面質量動辄都(dōu)在0.01mm甚至更高。這類(lèi)工件通過傳統加工機床進行加工很難很好的完成。特别是複雜曲面工件,因傳(chuán)統加工設備是通過手工操控,根本(běn)無法進行高精度(dù)的曲線走位因而也就(jiù)無法加工;對(duì)于多工序工件的加工,隻能說(shuō)是(shì)勉強勝任。不過加工效率是很低下的。
 
  我們知(zhī)道,多工序工件在普通加工設備上進(jìn)行傳統加工,需要在幾台(tái)甚至十幾台不同的加工機床上流轉進行,多次裝(zhuāng)夾找正和等待(dài)加工将耗費大量的非加工時間,因而加工效率很難(nán)提升。為了打破這種加工局限,立式加工中心得到批量應用也就不(bú)足為奇了。原因在于(yú)這種(zhǒng)加工機床不僅是由CNC數控系統控制,而且還配置有刀庫及自動換刀裝置,通過這些先進功能部件的控制(zhì),可以實現(xiàn)高度自動(dòng)化和複合集中加工的能力。因而是高度複雜工件和(hé)多工序(xù)加工工(gōng)件進(jìn)行高精、高效(xiào)加工的主力生産(chǎn)設備。
 
  對(duì)高度複雜(zá)曲面和多(duō)工序工件進行高效率的精細化加工,是立式加工(gōng)中心最為(wéi)主要的加工特性。這種加工設備處理因配置有到刀庫及自動換刀裝(zhuāng)置,使(shǐ)得機(jī)床可以(yǐ)進行工件各加工刀具的自動更換以外,還具有高速(sù)加工的特點。其主軸轉速一般(bān)都在8000轉每分鐘(zhōng)有些機型甚至達到幾萬轉,進給系(xì)統的快移速度更是(shì)達到(dào)了24米每分鐘以上。這些優秀的機床屬性為工件進(jìn)行高速切削奠定(dìng)了基礎。不過,高速切削(xuē)不同于普通切(qiē)削,對工件最終的加工精度和(hé)表面質量影響因素很(hěn)多。歸納(nà)起來主要有機床方面的因素、刀具(jù)因素、工藝系統(tǒng)方面的因(yīn)素、加工工藝因素及工件自身因素等幾個重要方面,接下來(lái)讓我們着重看一下幾個較為(wéi)典型的因素。
 
  一、機床方面的因素
 
  我們所說的(de)工件高速切削(xuē)是指在保證工件加工精度的前提下完成高效率加工。當然(rán),機床具有高速切削(xuē)性能是實現工件高速切削的必要條件。前面我們說過,立式加工中心(xīn)具有這種高速加(jiā)工的特點。總體上(shàng)來(lái)說,實現這種加工形式(shì)機床方面(miàn)需要具有下面幾個(gè)。
 
  1.具有較高轉速的主(zhǔ)軸及進給系統
 
  立式加工中心最為核心的部件是主軸和進給(gěi)系統,主軸系統的回轉(zhuǎn)精度和回轉速(sù)度是保(bǎo)證工件高速切削的關鍵,這(zhè)就要求所配置的(de)主軸系統要結構緊湊、重量輕(qīng)、剛性強(qiáng)、慣性極小以及相應特性好等(děng)幾個關鍵指标。
 
  進給系統方面也和主軸的要求一樣在保證(zhèng)高速進給的同(tóng)時,還要保證機(jī)床的定位精度和重複定位精度要(yào)達到(dào)機床設定的參數要求。
 
  2.較為靈活的潤滑及冷卻方(fāng)式
 
  機床主軸高(gāo)速運轉勢必會産生大量的高溫,為(wéi)了不使高(gāo)溫對主(zhǔ)軸系統造成變形,潤(rùn)滑(huá)和冷卻就是非常重要的一環(huán),一般情況下對于長期運行在高轉速狀(zhuàng)态的立式加工中心,主軸我們(men)一般采用加裝油冷機的方式進行冷卻。潤滑方面一般采用封閉油浸式,通過這兩種手段可以确保機床(chuáng)主軸(zhóu)高速運行時的精度。
 
  二、刀具方(fāng)面的(de)因素
 
  刀具是直接作用于工件上的部件,它的優劣直接關系立式加工中心高速切削的正常與否。除(chú)了幾何參數的選擇要合(hé)理之外,刀具的材質(zhì)是其關鍵的因(yīn)素。一(yī)般來說,适(shì)合工件高(gāo)速切削的刀具材料(liào)要具備以下幾點:
 
  一是所使用的刀具要具有較高的耐(nài)磨性,隻有這樣(yàng)才能保證刀具在(zài)高速切削中,不易形成鋸齒形和厚(hòu)度變化的斷續切削,有效防(fáng)止(zhǐ)刀具的動平衡性破壞,而導(dǎo)緻刀具加速磨損。
 
  二是要有(yǒu)較高的硬度和韌性,同時滿足這兩條才能承受刀具高速回轉(zhuǎn)所産生的沖(chòng)擊和振動,不發生崩刃和斷裂現象。
 
  三、加工工藝方面的因素
 
  我們知(zhī)道,立式加工中心是通過執行工(gōng)件(jiàn)的加工工程來完成其加工任務的(de)。數控加(jiā)工程序編(biān)制(zhì)的優劣直接影響高速切削時工件最終的加工精度和加工效率。而加工程序編制的關鍵是工件工藝處理的選擇。切削工藝主要包括适合高速切削的(de)工(gōng)藝路線、下刀方式、走刀路(lù)線、優化的(de)高速加工參數以及充分冷卻潤滑的方式等。
 
  高速切削的刀具軌迹原則上(shàng)多采用分層環切加工,一般使用(yòng)斜線軌迹進(jìn)刀方式,直接垂直向下進刀極易出現崩刃等(děng)現象,因此不宜(yí)采用;斜線軌迹進刀方式(shì)的銑(xǐ)削力是逐漸增大(dà)的,因此對刀具和立式(shì)加工中心主軸(zhóu)的沖(chòng)擊比垂直下刀小,可明顯減少下刀崩刃的現(xiàn)象。