在加工精度方面浓先，近10年來嗜暴，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm胀莹，精密級加工中心則從3～5μm提高到1～1.5μm绰更，并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)瞧挤。而新一代高速數控機床特別是高速加工中心的開發(fā)應用與超高速切削緊密相關。

　　1.國內外加工中心切削水平的差異

　　目前先進國家的車削和銑削的切削速度已達到5000～8000m/min以上儡湾；機床主軸轉數在30000r/min(有的高達10萬r/min)以上特恬。例如：在銑削平面時，國外的切削速度一般大于1000～2000m/min徐钠，而國內只相當于國外的1/12～1/15癌刽，即國內干12～15個小時的活相當于國外干1個小時。據調查寥伍，許多加工中心的實際切削時間不到工作時間的55%虑治。因此，如何提高加工效率扎趋，降低廢品率成了眾多企業(yè)共同探討的問題前茧。對國內數控加工中心切削效率部分調查發(fā)現，普遍存在如刀具精度低莲态、刀片跳動量大丰浙、加工光潔度低、工藝設備不配套等諸多問題秤凡。

　　2.提高切削效率的途徑

　　(1)合理選擇切削用量

　　當前以高速切削為代表的干切削袄映、硬切削等新的切削工藝已經顯示出很多的優(yōu)點和強大的生命力憎苦，成為制造技術提高加工效率和質量、降低成本的主要途徑泽姨。

　　實踐證明叁震，當切削速度提高10倍，進給速度提高20倍敲坏，遠遠超越傳統(tǒng)的切削“禁區(qū)”后窘问，切削機理發(fā)生了根本的變化。其結果是：單位功率的金屬切除率提高了30%～40%宜咒，切削力降低了30%惠赫，刀具的切削壽命提高了70%，大幅度降低了留在工件上的切削熱故黑，切削振動幾乎消失儿咱；切削加工發(fā)生了本質性的飛躍。根據目前機床的情況來看场晶，要充分發(fā)揮先進刀具的高速加工能力混埠，需采用高速加工，增大單位時間材料被切除的體積(材料切除率Q)诗轻。

　　在選擇合理切削用量的同時钳宪，盡量選擇密齒刀(在刀具每英寸直徑上的刀齒數≥3)，增加每齒進給量概耻，提高生產率及刀具壽命使套。有關試驗研究表明：當線速度為165m/min，每齒進給為0.04mm時鞠柄，進給速度為341m/min确确，刀具壽命為30件。如果將切削速度提高到350m/min烧论，每齒進給為0.18mm面啄，進給速度則達到2785m/min，是原來加工效率的817%旋挺，而刀具壽命增加到了117件焊蕉。 

　　(2)選擇性能好的刀具材料

　　在數控機床切削加工中，金屬切削刀具的作用不亞于瓦特發(fā)明的蒸氣機责爹。制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性谊弯，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性牧僻，良好的工藝性(切削加工霍鹿、鍛造和熱處理等)，并不易變形臊整。目前國內外性能好的刀具材料主要有：金屬陶瓷障漓、硬質合金涂層刀具愤售、陶瓷刀具、聚晶金剛石(PCD)和立方氮化硼(CBN)刀具等胎许。它們各具特點峻呛，適應的工件材料和切削速度范圍各不相同。CBN適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等辜窑，如加工高硬鋼件(50～67HRC)和冷硬鑄鐵時主要選用陶瓷刀具和CBN刀具钩述，其中加工硬度60～65HRC以下的工件可用陶瓷刀具，而65HRC以上的工件則用CBN刀具進行切削穆碎；PCD適用于切削不含鐵的金屬切距，及合金、塑料和玻璃鋼等惨远，加工鋁合金件時,主要采用PCD和金剛石膜涂層刀具；碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀话肖、板牙和絲錐等工具北秽；硬質合金涂層刀具(如涂層TiN、TiC最筒、TiCN贺氓、TiAIN等)雖然硬度較高，適于加工的工件范圍廣床蜘，但其抗氧化溫度一般不高猫单，所以切削速度的提高也受到限制，一般可在400～500m/min范圍內加工鋼鐵件玛呐，而Al2O3涂層的高溫硬度高朗猖，在高速范圍內加工時，其耐磨性較TiC冻咆、TiN涂層都好殿膏。

　　此外，刀具切削部分的幾何參數對切削效率的高低和加工質量有很大影響炮家，高速切削時的刀具前角一般比普通切削時小10°尘箫，后角大5°～8°。為防止刀尖處的熱磨損媚瘫，主呛营、副切削刃連接處應采用修圓刀尖或倒角刀尖，以增大局部刀尖角逢痕，增大刀尖附近切削刃的長度和刀具材料體積嘲谚，以提高刀具剛性和減少刀具破損率。

　　(3)加快涂層技術的開發(fā)

　　刀具涂層技術自從問世以來肺樟，對刀具性能的改善和加工技術的進步起著非常重要的作用檐春，涂層刀具已經成為現代刀具的標志逻淌，在刀具中所占比例已超過50%。在21世紀初疟暖，涂層刀具的比例將進一步增加卡儒，有望在技術上突破CBN涂層技術，使CBN的優(yōu)良性能在更多的刀具和切削加工中得到應用(包括精密復雜刀具和成形刀具)俐巴，這將全面提高加工黑色金屬的切削水平骨望。此外，納米級超薄超多層和新型涂層材料的開發(fā)應用的速度將加快欣舵，涂層將成為改善刀具性能的主要途徑擎鸠。

　(4)選擇高精度刀片

　　刀片精度低，跳動量太大缘圈，面銑刀加工的平面光潔度將降低劣光，甚至出現溝狀。高精度數控機床上刀片的跳動量應控制在2～5μm糟把。隨著數控機床的發(fā)展绢涡，相應出現刀片的表面改性涂層處理(基體為高速鋼、WCo類硬質合金堡雁、Ti基類金屬陶瓷)搀尊，很大程度上提高了刀片精度。與此同時淹疙，出現了各種新型可轉位刀片結構针容，如用于車削的高效刮光刀片、形狀復雜的帶前角銑刀刀片柴哈、球頭立銑刀刀片补蛋、防甩飛的高速銑刀刀片等∫卑停可轉位刀片進入了材料乞挥、涂層、槽型綜合開發(fā)的新階段秋鹅，可根據加工材料和加工工序合理組合材料赤巢、涂層、槽型的功能析崎，開發(fā)出具有最佳加工效果的刀片仁热，以滿足高速、高壽命切削加工生產技術的不同要求勾哩。

　　(5)提高加工表面質量

　　在保持相同的切削效率(即相同Q值)下抗蠢，提高切削速度可改善切屑形成過程和增加切削阻尼，抑制顫振思劳，相應地減少每個刀齒的進給量能降低切削表面軌跡形成的殘留高度迅矛，改善表面粗糙度妨猩，從而有利于精密零件和模具的加工。

　　(6)建立合理的刀具儲備

　　這里的刀具是指高切削效率刀具秽褒，而這些刀具的價格較高壶硅，相同直徑的銑刀，好刀具的價格可能是普通刀具的幾倍甚至十幾倍销斟。如果一個企業(yè)長期存放一大批好刀具庐椒，而這些刀具又可能長時間用不上，則造成資金積壓蚂踊。但如果平常一把刀具也不儲備约谈，或儲備數量太少，很快就用完了犁钟，而新刀具一時又買不到填篱，這樣必然會影響數控加工的效率。絕大多數企業(yè)的加工中心的刀庫均可容納40把刀具以上恃葫，并有60舱闪、90、120等不同刀數的刀庫可供選擇俱菜。刀具之間交換時間越來越短，德國STEINEL公司的BZ-26贸渐，日本MAKINO公司的MCC86恕琅，美國CINCINNATI公司的MAXIM500型加工中心的換刀時間只需3～4s。

　　(7)設計簡易的磨刀夾具

　　機夾銑刀盤效率高当盘，使用方便接窍，深受操作者歡迎，但刀片消耗量大驮肄，使用成本高川霞，而且多數情況下刀片的損壞是由于刃口磨損造成的，因此刀片的重磨再利用對工廠來說可獲得較高經濟效益悬朱。硬質合金刀片的硬度高勇垛，磨削效率低，采用單片磨削將達不到節(jié)約的目的士鸥，需設計出高效簡單的夾具闲孤，實現一次裝夾多個刀片。

　　(8)加工方式的選擇

　　加工方式可分為順銑與逆銑兩種烤礁。而加工中心的機械傳動系統(tǒng)和結構本身就有較高的精度和剛度讼积，相對運動面的摩擦系數小，傳動部件的間隙小脚仔，運動慣量小勤众，并有適當的阻尼比舆绎，因此可以采用順銑的方式加工，以提高加工效率们颜。此外吕朵，根據加工經驗，順銑比逆銑時刀具壽命要提高1倍多掌桩，采用不對稱的立銑方法边锁，刀具壽命可提高2～3倍。

　　(9)選擇合理的加工路線

　　數控機床特別是4軸以上加工中心波岛，一般是一次裝夾乾哆、多方位加工，并且都有刀庫锅吝，可自動更換刀具翩愧，一次加工成形。因此確定正確簡潔的加工路線询晦，是保證加工質量和提高效率的基礎坑箭。編程時確定加工路線的原則主要有：應能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求；應盡量縮短加工路線捉泣，減少刀具空程移動時間弹臂；應使數值計算簡單，程序段數量少舵素，以減少編程工作量梨伸。如對于位置精度和尺寸公差要求高的孔加工來說，孔直徑小于18～20mm的加工工藝路線為：鉆中心孔-鉆孔-擴孔-鉸孔弥容，而對于孔直徑大于18～20mm的加工工藝路線則為鉆孔-擴孔-粗鏜孔-精鏜孔痪罐。

　　此外，通過對加工工藝的綜合應用葫督，減少工件的安裝次數竭鞍，可有效縮短搬運和裝夾時間。例如將五面五軸加工中心與立車復合構成萬能加工中心橄镜，可實現一次裝卡完成零件的大部分(或全部)加工偎快。

　　(10)工件裝夾的選擇

　　數控加工時由于工序集中的原因，在對零件進行定位洽胶、夾緊設計以及夾具的選用和設計等問題上要全面考慮滨砍。首先，應盡量采用組合夾具妖异，由于通用夾具的柔性差惋戏、定位精度相對較低，當產品批量比較大、加工精度要求高時可以設計專用夾具响逢。其次绒窑，在選擇工裝時應有利于刀具交換和在線測量，避免發(fā)生碰撞干涉舔亭。

　　(11)加工中心的輔助設備要配套

　　在加工中心采用如刀具預調儀些膨，自動測量裝置，精密的檢測儀等測量裝置巧焕。采用自動測量裝置時捅冈，操作員無須對零件的定位保證非常精準，也不需要操作員時刻移動和調節(jié)零件以配合加工程序的某些固定坐標系转甥，可以減少裝夾時間舌多。借助測量，原來包括裝夾時間在內需要2.5小時的一個工序降低到了1.5小時享立。此外盘秕，這些測量裝置的應用還可以降低加工誤差。

　　(12)操作人員技能與知識培訓

　　加工中心的加工效率在很大程度上取決于切削時間占加工中心工作時間的比例嫂镇，這個比值越大抢熟，加工效率也就越高。同時竞茂，現代加工設備科技含量越來越高匾蛆，對人員的素質要求也越來越高。而實際生產中固啡，由于人員技術水平低切油，操作不熟練，花在程序調試揍瑟、加工中換工件等非加工時間上的時間過長，致使加工中心加工效率低下乍炉。另外绢片，他們的專業(yè)知識太少，對數控加工的原理岛琼、數控工藝底循、數控刀具和切削參數的選擇等方面缺乏科學性的指導。因此槐瑞，建立一套完善的培訓體系熙涤，編寫適應現代切削加工技術發(fā)展的新教材，加強技術人員對理論知識的學習困檩，加強企業(yè)內部和外部的技術交流是十分必要的祠挫。 

聲明：本網站所收集的部分公開資料來源于互聯網，轉載的目的在于傳遞更多信息及用于網絡分享悼沿，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責等舔，也不構成任何其他建議骚灸。本站部分作品是由網友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳恤诀，對此類作品本站僅提供交流平臺热跨，不為其版權負責。如果您發(fā)現網站上所用視頻碑肚、圖片悍暴、文字如涉及作品版權問題，請第一時間告知尔芯，我們將根據您提供的證明材料確認版權并按國家標準支付稿酬或立即刪除內容汽心，以保證您的權益！聯系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn贺壮。