采用硬車削工藝提高生產(chǎn)效益
針對硬質材料表面的加工象掖,人們已經(jīng)越來越多地采用硬車削工藝來取代磨削丽优。在相關的刀具方面,立方氮化硼(CBN)被證明是最好的切削材料腾蔼,可以達到Ra<2μm的表面質量手趣。一種新的可轉位刀片的外形可以使進給量提高一倍》世螅
人們對部件的使用壽命和質量的要求越來越高绿渣,因此,工件表面的硬化處理開始受到關注燕耿。這就促使很多加工企業(yè)必須越來越多地對硬質表面進行高標準的加工中符。以前,針對此類硬質部件的加工首選工藝是磨削誉帅,但目前出于對旋轉對稱的表面進行靈活和低成本加工的考慮淀散,必須要選擇硬車削加工方式⊙料牵
現(xiàn)在很多生產(chǎn)場合都具備穩(wěn)定的車床档插,在正確的條件下,這些車床也可以被用于硬車削加工亚再。由此郭膛,無需投入大量的資金,即可實現(xiàn)對加工范圍的擴展针余,并對設計部門的新要求作出反應芳倒。關鍵的一點是要使用正確的刀具和正確的切削材料。
唯有CBN耐熱性能最強 在切削感應淬火的鐵質材料時标宪,要達到Ra<2μm的高品質表面質量姓赂,立方氮化硼(CBN)被證實是一種最好的切削材料。CBN具備很強的耐熱特性励普,其刀刃邊緣可以耐受1000℃而不發(fā)生損壞痢腋。一般情況下,在車削速度達到120~200m/min時铜氛,通常會出現(xiàn)這種高溫的情況二场。
Sandvik Coromant公司可以提供各種不同刀刃規(guī)格的優(yōu)化氮化硼材料——特別是創(chuàng)新型的高效轉位刀片技術蟀委,非常適用于初車削和精車削缤棍。角半徑在ISO公差范圍內被劃分為五個半徑莉狠,后面的半徑可承擔精磨的功能,由此可以達到可轉位的效果衅快。這在確保相同的表面質量的條件下堪俩,可以實現(xiàn)雙倍的進給量;或者在相同的加工時間內般甲,達到更高的表面質量肋乍,因此可以極大地提高生產(chǎn)效率》蟠妫
WH和WG是專門為硬車削作業(yè)優(yōu)化的兩種轉位外形墓造,它可以實現(xiàn)徑向大約0.1mm的切削深度和0.3mm以內的進給量。當F=0.3mm時锚烦,表面Rz值可以達到小于6.3μm觅闽。Sandvik Coromant公司在此領域內的最新發(fā)展是Xcel幾何外形,它可以實現(xiàn)最大0.4mm的進給量挽牢,同時Rz值仍然小于6.3μm谱煤。
如果對表面質量要求比較高的話禽拔,可以相應降低進給量:采用WG外形時刘离,當Ra=0.3μm,則0.15mm為典型的進給量睹栖。與以往的切削數(shù)值相比硫惕,加工時間最多可以減少50%,由此可以極大提高生產(chǎn)效率宜切〔旃螅
通過齒形刀角提高強度
所設計的CB7025系列CBN刀片用于加工淬火鋼(58~65HRC)不連貫斷面的硬車削。效率改進的關鍵在于磨損可控和帶有齒形刀角的細顆粒CBN孤咏,與傳統(tǒng)的CBN造型相比旋喊,齒形刀角遠離熱切削區(qū),因此可以達到更高的強度并提供更高的安全山刨。這種特性通過更高的切削速度和一次性工件裝卡而實現(xiàn)更可靠的加工結果哲陷,并不降低所要求的表面質量∷娓郏
CB7025在大量選擇轉位刀片時都可以被獲得墙议,所提供的CB70切割效率還能再高嗎?
線切割機的切割效率受兩大因素的影響溃登,一是絲的載流量(電流)久挖,二是切縫中的蝕除物不能及時清除,它的導電作用消耗掉了脈沖能量〈醵裕總之售碳,總能量,能量利用率都是切割效率的問題绞呈。
業(yè)內就鉬材料快速走絲機床的切割效率作過許多的典型試驗团滥,結果證明,鉬絲載流量達到150A/mm2時报强,其抗拉強度將被降低到原有強度的1/3~1/4,這個電流值被視作鉬絲載流供作切割的極限拱燃,以此算來秉溉,Ф0.12載流1.74A,Ф0.15載流2.65A, Ф0.18載流3.82A時即達到了切割鉬絲的極限值碗誉。再加大載流量召嘶,無疑絲的壽命將是短暫的。在絲速 10米/秒哮缺,北京油脂化工廠的DX-1冷卻液弄跌,切厚度為50的普通鋼,脈寬32MS尝苇。脈間200MS時铛只,用蝕除物的體積來計算切割效率則為5.8mm3/分.A。用此效率計算,不同粗細的鉬絲工作在最大載流量時的面積切割效率為Ф0.12---70.43mm2/分,Ф0.15---90.41mm2/分,.如此算來,絲經(jīng)加粗即可加大載流量,電流大了效率也可相應提高芝杏。但是尸校,快速往復走絲的線切割是不允許(排絲,撓度债鼎,損耗等原因)把絲徑加大到0.23以上的.替程,且因蝕除物排出速度所限,當電流加大到均值8A時,間隙將出現(xiàn)短路或電孤放電,免強維持的短時火花放電也將使鉬絲損耗急劇增加,所以一味增粗絲加大電流的辦法是不可取的。.
蝕除物在間隙中所呈現(xiàn)的是電阻負載的作用蚂旁,它短路掉了 經(jīng)鉬絲向間隙提供的一部分能量撕陈,所以當切割料加厚,蝕除物排出更為困難的時候粤搂,能量損失的多生凯,有效的加工脈沖會更少,放電電流變成了線性負載電流聪戳,形不成加工而只加熱了鉬絲危劫,這是能量被損失和斷絲的主要原因。
針對 影響加工效率的兩大主要原因缰俊,提高加工速度則應在如下幾個方面作相應的努力:
加大單個脈沖的能量容诬,即脈沖幅值和峰值電流,為不使絲的載流量負擔過大,則應相應加大脈沖間隔览徒,使電流平均值不致增加太多狈定。
保持冷卻液的介電系數(shù)和絕緣強度,維持較高的火花爆炸力和清洗能力习蓬,使蝕除物對脈沖的短路作用減到最小纽什。
提高運絲導絲系統(tǒng)的機械精度,因為窄縫總比寬縫走得快躲叼,直縫總比折線縫走得快芦缰。
適當?shù)靥岣呓z速,使絲向縫隙內帶入的水速加快枫慷,水量加大让蕾,蝕除物更有效地排出。
增加水在縫隙外對絲的包絡性或听,即讓水在絲的帶動下起速探孝,起速的水對間隙的清洗作用是較強的。
改善變頻跟蹤靈敏度誉裆,增加脈沖利用率迈堂。
減少走絲電機的換向時間,啟動更快捶卧,增加有效的加工時間耀佣。
經(jīng)上述努力,把切割效率提高到100~120mm2/分鐘是可能的疲飘,是有實際意的拂是,至于把指標提得更高,則是以犧牲可靠性和連續(xù)加工時間作代價的辟侠。
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