高速加工的幾個問題
發(fā)布日期:2011-11-25 蘭生客服中心 瀏覽:2367
高速切削發(fā)展的主要經濟和技術因素
生存 市場上日益激烈的競爭導致不斷設置新的標準。對時間和成本效率的要求越來越高。這就迫使新工藝和生產技術不斷發(fā)展。高速切削提供了希望和解決方案……
材料 新的更難加工的材料已經強調了發(fā)現新的切削解決方案的必要性。航空航天業(yè)的心臟是用耐熱合金鋼和不銹鋼制造的。汽車工業(yè)使用了不同的雙金屬材料、小石墨鑄鐵(Compact Graphite Iron),并增加了鋁的用量。模具制造業(yè)必須面對切削高硬度的淬火鋼的問題,從粗加工到精加工。
質量 對質量的高要求是空前激烈的競爭所導致的結果。
高速切削如果使用得正確,可以在這個領域提供一些解決方案。 替代手工精加工是一個例子,這對有復雜3D槽形的模具尤為重要。
工藝 對加工時間更短的要求 -只需很少幾次裝卡和簡化的物流(后勤)的要求在大部分情況下可由高速切削解決。模具制造業(yè)內的一個典型要求是在一次裝卡中完成所有完全淬火小零件的切削。使用高速切削,可以減少和免除費時費錢的EDM(放電加工)加工。
設計與發(fā)展 今日競爭中的主要方法之一是銷售新奇的產品,F在小汽車的平均生命周期是4年,計算機和配件1年半,手機3個月……這種快速的改變式樣和快速的開發(fā)產品的發(fā)展的先決條件是高速切削技術。
復雜產品 零件多功能表面增加了,例如新設計的渦輪機葉片有新的和優(yōu)化的特性與功能。早期的設計允許用手工或機器人(機械手)來拋光。有新的、復雜的形狀的渦輪機葉片必須通過切屑來拋光,最好是用高速切削拋光。有越來越多的薄壁工件必須用切削進行精加工的例子(醫(yī)療設備、電子、國防產品、計算機零件)。
產品設備 切削材料、刀柄、機床、控制件,特別是CAD/CAM特性與設備的巨大發(fā)展就可能滿足一些要求,這些要求是新的生產方法和技術提出的,是必須滿足的。
高速切削的原始定義
1931年,德國一個專利中的Salomons理論講到:“以某一高切削速度(比常規(guī)切削高5-10倍)進行切削,在切削刃上去除切屑的溫度開始降低……
由以上得出結論:“似乎有用常規(guī)刀具以高切屑速度提高生產率的機會。”
不幸的是,現代研究已經能全面驗證這個理論。對于不同的材料,從某一切削速度開始切削刃上的溫度有相對降低。對于鋼和鑄鐵來說,這種溫度相對降低不大。但是,但是對鋁和其它非金屬則是大的。高速切削的定義必須依據其它因素。
今日的高速切削的定義是什么?
對于高速切削的討論在一定程度上是混亂的。關于高速切削的定義,存在許多觀點、許多謎團和許多方法和許多方法。讓我們看一下這些定義中的幾個:
在下面的討論影響高速切削過程的參數。從實用的觀點描述高速切削非常重要,這也可為高速切削的應用提供許多實用準則。
使用有短切削刃和接觸長度的球頭立銑刀是有利的。另一個重要的設計特點是掏槽能力,當沿陡壁切削時,這必需的。也可以使用帶可轉位刀片的尺寸較小的切削刀具。特別是用于粗加工和半精加工。這些刀具應有很大的刀柄穩(wěn)定性和彎曲剛度。錐度刀柄提高了剛度,重金屬制成的刀柄也提高了剛度。
模具的槽形應當是淺的,不能太復雜。一些槽形也適合使用具有高生產率的高速切削。
使輪廓切削刀具的路徑與順銑結合得越好,切削效果越好。
一個精加工或半精加工時應遵循的原則是采取淺深度切削。切削深度應不超過0.2/0.2 mm(ae/ap)。這是為了避免刀柄/切削刀具產生過大的彎曲,以保持模具的小公差和槽形精度。每個刀具均勻分布的余量也是保證恒定的個高的生產率的條件。當ae/ap恒定時,切削速度和進給率應總是保持在高的水平上。這樣,機械變化和切削刃上的負載會較小,刀具壽命也提高了。
切削參數
TiC,N或TiAlN涂層的整體硬質合金立銑刀在淬硬鋼(HRC 54-58)上的典型切削參數:(HRC 54-58)
粗加工
實際切削速度vc:100 m/min,ap(軸向切削速度):刀具直徑的6-8%,ae(徑向切削深度):刀具直徑的35-40%,fz(進給量每齒):0.05-0.1mm/齒
半精加工
實際切削速度vc:150-200 m/min,ap(軸向切削速度):刀具直徑的3-4%,ae(徑向切削深度):刀具直徑的20-40%,fz(進給量每齒):0.05-,15 mm/齒
精加工和超精加工
實際切削速度vc: 200-250 m/min,ap(軸向切削速度): 0.1-0.2 mm, ae(徑向切削深度): 0.1-0.2 mm, fz(每齒進給量): 0.02-0.2 mm/齒
當然,這些值與外桿、懸伸、應用的穩(wěn)定性、刀具直徑、材料硬度等有關。這些值僅是典型值和具體的某一應用的值。在對高速切削的討論中,有時可以看到提到的切削速度值是極高和不現實的。
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