雖然有許多人在談?wù)摳咚偌庸ぃ℉SM),許多機(jī)床在廣告中宣稱(chēng)是高速加工機(jī)床,并且還有許多會(huì)議專(zhuān)門(mén)研討高速加工戴悔,但對(duì)這一術(shù)語(yǔ)卻并沒(méi)有統(tǒng)一的定義扑澜。有些定義關(guān)注表面加工速度,另一些定義強(qiáng)調(diào)主軸軸承轉(zhuǎn)速关揣,還有一些定義則只考慮主軸轉(zhuǎn)速句惯。不過(guò),一種比較好的方法可能是根據(jù)“穩(wěn)定現(xiàn)象”來(lái)定義高速加工支救。
一種常見(jiàn)的高速加工定義是基于表面加工速度——即刀具與工件之間的相對(duì)速度抢野。從本質(zhì)上看,這是一種對(duì)熱量的限制各墨,因?yàn)樵S多刀具磨損機(jī)制都取決于切削溫度指孤。用表面加工速度來(lái)定義高速加工頗受刀具制造商和金屬切削研究人員的青睞。在國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)(CIRP)1992年的年會(huì)上贬堵,H.Schulz和T.Moriwaki在一篇名為“高速加工”的經(jīng)典論文中恃轩,基于表面加工速度,制作了一個(gè)圖表黎做,顯示了常規(guī)加工叉跛、過(guò)渡區(qū)和高速加工的速度范圍。表面加工速度v(m/min)由公式v=πdn確定(其中:d為銑刀或工件的直徑蒸殿,n為主軸轉(zhuǎn)速)筷厘。例如,一把直徑25mm的銑刀宏所,以15,000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)土汽,其表面加工速度則為1,177.5m/min。
第二種常見(jiàn)的高速加工定義是基于預(yù)加載荷主軸軸承的旋轉(zhuǎn)能力穴示。主軸制造商和機(jī)床設(shè)計(jì)者通常喜歡用DN數(shù)來(lái)表示高速加工奥挑。D代表主軸承孔的直徑(mm),N代表最高主軸轉(zhuǎn)速(rpm)爽步。例如声锤,對(duì)于主軸承孔直徑為60mm的主軸和20,000rpm的主軸最高轉(zhuǎn)速,其DN數(shù)為120萬(wàn)沪峰。
雖然實(shí)驗(yàn)用的主軸已經(jīng)達(dá)到了高得多的DN數(shù)咽行,但若干年來(lái),商業(yè)化高速主軸的DN數(shù)一直保持在200萬(wàn)以下衰惜。主要原因之一是軸承發(fā)熱問(wèn)題差讼。為了提高軸承的剛度和精度,需要對(duì)其預(yù)加載荷(使軸承中的滾珠始終處于壓縮狀態(tài))挤夕。這種預(yù)加載荷方法必須與滾珠高速旋轉(zhuǎn)所引起的離心力作斗爭(zhēng)赫斥。由于陶瓷球剛性好、重量輕,性能優(yōu)于鋼球硼婿,因此通常成為首選滾珠材料锌半。當(dāng)滾珠在軸承滾道內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),它們會(huì)被擠壓和卸載寇漫,并出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象刊殉。
還有一部分熱量來(lái)源于整體式主軸的轉(zhuǎn)子和非整體式主軸的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。因此州胳,預(yù)加載荷方法必須在保持預(yù)載的同時(shí)记焊,考慮熱量的增加——這對(duì)于主軸的設(shè)計(jì)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
在定義高速加工時(shí)栓撞,刀柄制造商往往只考慮主軸轉(zhuǎn)速遍膜。在一定的主軸轉(zhuǎn)速以下,刀柄和刀具被認(rèn)為是安全的瓤湘,而這意味著瓢颅,刀具和刀柄應(yīng)結(jié)合為一體,所有的機(jī)械連接都應(yīng)保持完美無(wú)缺弛说。這種評(píng)定方式通常意味著挽懦,刀具或刀柄的最高轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的兩倍。
另一種定義高速加工的方法與“穩(wěn)定現(xiàn)象”的出現(xiàn)有關(guān)舷到。當(dāng)?shù)洱X頻率變化到固有主頻率的很大一部分時(shí)这旋,就會(huì)出現(xiàn)“穩(wěn)定波形”。在低速加工時(shí)羔题,主軸轉(zhuǎn)速的選擇并不會(huì)明顯改變機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能。穩(wěn)定性的極限值——當(dāng)切深超過(guò)該值時(shí)就會(huì)發(fā)生顫振——似乎是一個(gè)常數(shù)首捶。當(dāng)?shù)洱X頻率變化到占固有主頻率相當(dāng)大的一部分(比如說(shuō)1/4鉴何、1/3、1/2或1/1)時(shí)按冷,通過(guò)選擇正確的主軸轉(zhuǎn)速矢妄,就能輕松地將金屬去除率提高2倍或更多。
例如芳乎,當(dāng)用一把雙刃銑刀以靈活性最大的固有主頻率(1,200Hz)銑削鋁合金時(shí)汇氛,在主軸轉(zhuǎn)速為1,200×60÷2=36,000rpm時(shí),“穩(wěn)定波形”效應(yīng)最強(qiáng)捍睡。其他主要的穩(wěn)定區(qū)將出現(xiàn)在轉(zhuǎn)速分別為18,000rpm呛靡、12,000rpm和9,000rpm時(shí)。
對(duì)于具有較低的固有主頻率的刀具系統(tǒng)唧取,出現(xiàn)“穩(wěn)定波形”效應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速可能會(huì)大大降低铅鲤。當(dāng)用一把6刃銑刀以250Hz的固有主頻率銑削鈦合金時(shí),最穩(wěn)定的加工區(qū)將出現(xiàn)在主軸轉(zhuǎn)速為250×60÷6=2,500rpm時(shí),按照動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)邢享,這一轉(zhuǎn)速仍然屬于高速加工的范疇鹏往。
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享骇塘,并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)伊履,也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布款违、編輯整理上傳唐瀑,對(duì)此類(lèi)作品本站僅提供交流平臺(tái),不為其版權(quán)負(fù)責(zé)奠货。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻介褥、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題递惋,請(qǐng)第一時(shí)間告知柔滔,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容,以保證您的權(quán)益炬伶!聯(lián)系電話(huà):010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn浅腥。
- 暫無(wú)反饋
編輯推薦
- 2025新年特刊:打造新質(zhì)生產(chǎn)力奕枢,智啟未來(lái)新篇章
- 定義制造業(yè)未來(lái)的數(shù)控加工中心技術(shù)專(zhuān)題
- 航空航天及交通領(lǐng)域先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)題
- 解碼消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)字化之路技術(shù)專(zhuān)題
- 精密智能機(jī)床,助力制造升級(jí)技術(shù)專(zhuān)題
- 汽車(chē)輕量化驅(qū)動(dòng)下的零部件加工應(yīng)用專(zhuān)題
- 高性能銑刀實(shí)現(xiàn)高精加工生產(chǎn)技術(shù)專(zhuān)題
- 航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案專(zhuān)題
- 高效齒輪加工生產(chǎn)技術(shù)方案專(zhuān)題
- 金屬加工液的性能不止?jié)櫥夹g(shù)應(yīng)用專(zhuān)題