我們選用海天 V型高速加工中心來作為高速加工的操作平臺(tái)一 高速加工的技術(shù)優(yōu)勢(shì)高速加工在切削原理上是對(duì)傳統(tǒng)切削認(rèn)識(shí)的突破 據(jù)資料介紹，在國外的高速加工試驗(yàn)中已經(jīng)證實(shí)，當(dāng)切削速度超過一定值（V= 600m /m in）后，切削速度再增高，切削溫度反而降低，在切削過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)入切削并從工件處被帶走 試驗(yàn)條件下的測(cè)試證明了在大多數(shù)應(yīng)用情況下，切削時(shí)工件溫度的上升不會(huì)超過3℃相應(yīng)地，在已給定的金屬切除率下，當(dāng)切削速度超過某一數(shù)值之后，實(shí)際切削力會(huì)近似保持不變經(jīng)過理想的高速加工后，切屑變形及其收縮加工的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用對(duì)航空制造業(yè)有著重要的意義 高速加工自身必須是一個(gè)各相關(guān)要素相互協(xié)調(diào)的系統(tǒng)，是多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用，為此機(jī)床廠商應(yīng)進(jìn)行大力的開發(fā)研制，推出與高速加工相關(guān)的新技術(shù)設(shè)備二 精工高速加工的發(fā)展現(xiàn)狀實(shí)用的高速加工技術(shù)跟隨引進(jìn)的先進(jìn)精工自動(dòng)生產(chǎn)線 刀具(工具) 精工機(jī)床(設(shè)備)，在機(jī)械制造業(yè)得到廣泛應(yīng)用，相應(yīng)的管理模式 技術(shù) 理念隨之融入企業(yè) 在我國航天 航空 汽輪機(jī)模具等行業(yè)，程度不同地應(yīng)用了高速加工技術(shù)，其間的差距在于國家對(duì)該行業(yè)投入資金 引進(jìn)政策等支持的多少，以及企業(yè)家們對(duì)高速加工系統(tǒng)技術(shù)認(rèn)識(shí)的深淺 相對(duì)于汽車制造業(yè)而言，這類機(jī)械制造行業(yè)基本上是屬于工藝離散型制造業(yè) 其高速加工技術(shù)主要表征在對(duì)高速精工機(jī)床與刀具技術(shù)的應(yīng)用上 目前國內(nèi)已引進(jìn)的加工中心 精工鏜 銑床主軸轉(zhuǎn)速一般 ≤8 000r/m in(極少有12 000r/m in)，快進(jìn)速度≤40m /m in 對(duì)鑄鋁 鍛鋁合金體高強(qiáng)度鑄鐵和結(jié)構(gòu)鋼件，多采用超細(xì)硬質(zhì)合金 涂層硬質(zhì)合金刀具材料和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的各類刀具加工 超硬刀具材料及專用結(jié)構(gòu)刀具應(yīng)用還較少，加之機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速偏低，一般不能進(jìn)入高速切削領(lǐng)域 以銑削加工為例，這些行業(yè)加工鋁合金工件：切削速度< 1 000m /m in，進(jìn)給速度< 15m /m in，每齒進(jìn)刀量< 0.35m m 車削：切削速度< 700m /m in 銑削鑄鐵 結(jié)構(gòu)鋼(含不銹鋼)工件：切削速度< 500m /m in，進(jìn)給速度< 10m /m in，每齒進(jìn)刀量< 0.3m m 上述行業(yè)中，精工設(shè)備利用率僅為25% 左右 預(yù)計(jì) 十五 期間，上述行業(yè)將會(huì)在應(yīng)用高速加工技術(shù)方面發(fā)生跳躍式的進(jìn)步與發(fā)展高速加工中心 請(qǐng)選擇 海天精工三 精工高速加工機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)高速機(jī)床是實(shí)現(xiàn)高速切削加工的前提和關(guān)鍵 具有高精度的高轉(zhuǎn)速主軸，具有控制精度高的高軸向進(jìn)給速度和進(jìn)給加速度的軸向進(jìn)給系統(tǒng)，又是高速機(jī)床的關(guān)鍵所在 分述如下：1.高速主軸高速主軸是高速切削最關(guān)鍵零件之一 目前主軸轉(zhuǎn)速在10 000-20 000 r/m in 的加工中心越來越普及，轉(zhuǎn)速高達(dá) 100000 r/ m in 200 000 r/ m in 250 000 r/ m in 的實(shí)用高速主軸也正在研制開發(fā)中 高速主軸轉(zhuǎn)速極高，主軸零件在離心力作用下產(chǎn)生振動(dòng)和變形，高速運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦和大功率內(nèi)裝電機(jī)產(chǎn)生的熱會(huì)引起高溫和變形，所以必須嚴(yán)格控制 為此對(duì)高速主軸提出如下性能要求：(1)高轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速范圍；(2)足夠的剛性和較高的回轉(zhuǎn)精度；(3)良好的熱穩(wěn)定性；(4)大功率；(5)先進(jìn)的潤滑和冷卻系統(tǒng)；(6)可靠的主軸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2.快速進(jìn)給系統(tǒng)高速切削時(shí)，為了保持刀具每齒進(jìn)給量基本不變，隨著主軸轉(zhuǎn)速的提高，進(jìn)給速度也必須大幅度地提高 目前高速切削進(jìn)給速度已高達(dá) 50m /m in-120m /m in，要實(shí)現(xiàn)并準(zhǔn)確控制這樣的進(jìn)給速度對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌 滾珠絲杠 伺服系統(tǒng) 工作臺(tái)結(jié)構(gòu)等提出了新的要求 而且，由于機(jī)床上直線運(yùn)動(dòng)行程一般較短，高速加工機(jī)床必須實(shí)現(xiàn)較高的進(jìn)給加減速才有意義 為了適應(yīng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)高速化的要求，在高速加工機(jī)床上主要采用如下措施：(1)采用新型直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，直線滾動(dòng)導(dǎo)軌中球軸承與鋼導(dǎo)軌之間接觸面積很小，其摩擦系數(shù)僅為槽式導(dǎo)軌的 1/20 左右，而且使用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌后，“爬行”現(xiàn)象可大大減少；(2)高速進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用小螺距大尺寸高質(zhì)量滾珠絲杠或粗螺距多頭滾珠絲杠，其目的是在不降低精度的前提下獲得較高的進(jìn)給速度和進(jìn)給加減速度；(3) 高速進(jìn)給伺服系統(tǒng)已發(fā)展為數(shù)字化 智能化和軟件化，高速切削機(jī)床己開始采用全數(shù)字交流伺服電機(jī)和控制技術(shù)；(4) 為了盡量減少工作臺(tái)重量但又不損失剛度，高速進(jìn)給機(jī)構(gòu)通常采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料；(5)為提高進(jìn)給速度，更先進(jìn) 更高速的直線電機(jī)己經(jīng)發(fā)展起來 直線電機(jī)消除了機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的間隙 彈性變形等問題，減少了傳動(dòng)摩擦力，幾乎沒有反向間隙 直線電機(jī)具有高加 減速特性，加速度可達(dá) 2g，為傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置的 10-20 倍，進(jìn)給速度為傳統(tǒng)的 4-5 倍，采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，具有單位面積推力大 易產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng) 機(jī)械結(jié)構(gòu)不需要維護(hù)等明顯優(yōu)點(diǎn)3.高速切削刀具技術(shù)(1)刀具材料 高速切削加工要求刀具材料與被加工材料的化學(xué)親合力要小，并具有優(yōu)異的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性，抗沖擊 耐磨損 目前在高速切削中常用的刀具材料有單涂層或多涂層硬質(zhì)合金 陶瓷 立方氮化硼(C B N ) 聚晶金剛石等(2)高速切削刀具結(jié)構(gòu) 高轉(zhuǎn)速引起的離心力在高速切削中會(huì)使抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性都較低的刀片發(fā)生斷裂，除損傷工件外，對(duì)操作者和機(jī)床會(huì)帶來危險(xiǎn) 因此，高速切削刀具除了滿足靜平衡外還必須滿足動(dòng)平衡要求 動(dòng)平衡一般對(duì)小直徑刀具要求不嚴(yán)，對(duì)大直徑刀具或盤類刀具要求嚴(yán)格 外伸較長的刀具，必須進(jìn)行動(dòng)平衡 另外需要對(duì)刀具 夾頭 主軸等每個(gè)元件單獨(dú)進(jìn)行平衡，還要對(duì)刀具與夾頭組合體進(jìn)行平衡 最后，將刀具連同主軸一起進(jìn)行平衡 但目前還沒有統(tǒng)一的平衡標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)ISO 1940- 1 標(biāo)準(zhǔn)中的平衡質(zhì)量G 值為平衡標(biāo)準(zhǔn)也有不同的看法，有的企業(yè)以 G 1 為標(biāo)準(zhǔn)（所謂 G 1，即刀具在 10 000r/m in 回轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)軸與刀具中心軸線之間只允許相差1Lm )，有的以G 215 為標(biāo)準(zhǔn)(3)高速切削刀具幾何參數(shù) 高速切削刀具刀刃的形狀正向著高剛性 復(fù)合化 多刃化和表面超精加工方向發(fā)展 刀具幾何參數(shù)對(duì)加工質(zhì)量 刀具耐用度有很大的影響，一般高速切削刀具的前角平均比傳統(tǒng)加工刀具小10b，后角約大 5b-8b 為防止刀尖處的熱磨損，主 副切削刃連接處應(yīng)采用修圓刀尖或倒角刀尖，以增大刀尖角，加大刀尖附近刃區(qū)切削刃的長度，提高刀具剛性和減少刀刃破損的概率(4)高速切削刀柄系統(tǒng) 加工中心主軸與刀具的連接大多采用7B 24 錐度的單面夾緊刀柄系統(tǒng)，ISO C A T D IN B T 等都屬此類用在高速切削加工時(shí)，這類系統(tǒng)出現(xiàn)了許多問題，主要表現(xiàn)為：剛性不足 A TC (自動(dòng)換刀)的重復(fù)精度不穩(wěn)定 受離心力作用的影響較大 刀柄錐度大，不利于快速換刀及機(jī)床的小型化 針對(duì)這些問題，為提高刀具與機(jī)床主軸的連接剛性和裝夾精度，適應(yīng)高速切削加工技術(shù)發(fā)展的需要，相繼開發(fā)了刀柄與主軸內(nèi)孔錐面和端面同時(shí)貼緊的兩面定位的刀柄 兩面定位刀柄主要有兩大類：一類是對(duì)現(xiàn)有7B 24 錐度刀柄進(jìn)行的改進(jìn)性設(shè)計(jì)，如 B IG - PLU S W SU A B SC 等系統(tǒng)；另一類是采用新思路設(shè)計(jì)的 1B 10 中空短錐刀柄系統(tǒng)，有德國開發(fā)的H SK 美國開發(fā)的K M 及日本開發(fā)的N C 5 等幾種形式4.高速切削工藝高速切削具有加工效率高 加工精度高 單件加工成本低等優(yōu)點(diǎn) 高速加工和傳統(tǒng)加工工藝有所不同，傳統(tǒng)加工認(rèn)為，高效率來自低轉(zhuǎn)速 大切深 緩進(jìn)給 單行程，而在高速加工中，高轉(zhuǎn)速 中切深快進(jìn)給 多行程則更為有利 高速切削作為一種新的切削方式，目前尚沒有完整的加工參數(shù)表可供選擇，也沒有較多的加工實(shí)例可供參考，還沒有建立起實(shí)用化的高速切削數(shù)據(jù)庫，在高速加工的工藝參數(shù)優(yōu)化方面，也還需要做大量的工作 高速切削 N C 編程需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)程加以修改 零件程序要求精確并必須保證切削負(fù)荷穩(wěn)定 多數(shù)C N C 軟件中的自動(dòng)編程都還不能滿足高速切削加工的要求，需要由人工編程加以補(bǔ)充 應(yīng)該采用一種全新的編程方式，使切削數(shù)據(jù)適合高速主軸的功率特性曲線 目前，C im atron M aster-cam U G Pro/E 等 C A M 軟件，都已添加了適合于高速切削的編程模塊5.高速機(jī)床的床身 立柱和工作臺(tái)通過計(jì)算機(jī)輔助工程的方法，特別是用有限元進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能獲得減輕重量 提高剛度的床身和工作臺(tái)四 結(jié)語高速加工技術(shù)是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)之一，其產(chǎn)生是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)全球化和各種先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的綜合結(jié)果 在此背景下，高速加工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，逐步發(fā)展成為綜合性系統(tǒng)工程技術(shù)，并得到越來越廣泛的應(yīng)用 高速加工的巨大吸引力在于實(shí)現(xiàn)高速加工的同時(shí)，保證了高速加工精度 航空航天 汽車及模具制造業(yè)對(duì)高速加工的認(rèn)同與強(qiáng)烈要求，推動(dòng)著高速加工技術(shù)在國際上的發(fā)展本文由海天精工整理發(fā)表，文章來自網(wǎng)絡(luò)僅參考學(xué)習(xí)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。http://www.dyliao.com/加工中心請(qǐng)選擇 海天精工
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