速度與效率的完美結合(上)
采用硬質合金涂層刀片加工曲軸孔可以給用戶帶來比CBN刀片更好的表面粗糙度。硬質合金涂層刀片較CBN刀片抗沖擊性較強,刀片不會突然破碎贫介,使用更加安全。硬質合金刀片選擇較低的速度(Vc=125m/min)時掘鱼,可以保證孔徑的穩(wěn)定性翠蓄。如果用戶采用質量較好的毛胚,也可以選用CBN刀片進行加工鸣拦,生產(chǎn)效率可大大提高抢纹。
高速加工是相對傳統(tǒng)加工系統(tǒng)而言的,它包含兩層含義:高主軸轉速和高進給量葱妒,即利用高性能的機床谚剿,以通常意義上的幾倍甚至幾十倍的加工速度來實現(xiàn)對工件加工的高精度、高效率匪煌,最終達到提高生產(chǎn)率的目的责蝠。然而,選用了高速加工中心是否意味著生產(chǎn)效率就一定能夠得到提高嗎萎庭?答案并非如此霜医。
10年前齿拂,加工中心的快速移動速度<18m/min、換刀速度>10s肴敛,其性能與今日的加工中心是不可同日而語的署海。那時,使用加工中心組成的柔性加工線的成本也是非常昂貴的医男。由于早期的加工中心的刀具和刀庫在結構上的問題還未得到完全解決砸狞,在某些工序,特別是對關鍵孔的加工工序上還必須使用專機镀梭。
隨著科技的不斷進步刀森,新式刀具層出不窮,上述問題現(xiàn)在已基本得到解決报账。主軸轉速在12000r/min以上的現(xiàn)代化高速加工中心彼彼皆是研底,完全由加工中心組成的柔性生產(chǎn)線也得到了廣泛應用。然而這時迄帘,又一個問題擺在了人們的面前:在什么情況下選用什么樣的加工中心呢修扁?
本文例舉的加工實例就三臺性能不同的機床分別在粗加工和半精加工、精加工工況下榔况,加工不同材質工件時的性能進行了比較和分析峡逆。
粗加工和半精加工
在柔性加工中,粗加工機床為最終的精加工提供穩(wěn)定的毛坯钩榄,因此念弧,粗加工工序是柔性加工線中非常重要的一個組成部分。選用粗加工工序的原則是:根據(jù)不同的加工材料選用剛性相符合的加工中心武也。然而偶村,現(xiàn)在仍有相當多的發(fā)動機生產(chǎn)廠沒有重視到粗加工工序應該選用何種機床。
目前匹溪,國內(nèi)發(fā)動機廠使用的發(fā)動機缸體大多采用鑄鐵結構。與進口毛坯相比較爽咒,國產(chǎn)毛坯加工余量較大且不均勻玩冷,材質也不穩(wěn)定。因此炼幔,國內(nèi)發(fā)動機廠在該工序上使用的機床應該比國外相同工序上使用的機床要求相對高一些秋茫。
加工實例
以完成4108柴油機粗鏜汽缸孔為例:
缸體材料:HT250
缸孔直徑:110mm
單邊余量:5mm
加工部位:粗銑頂面、粗銑底面乃秀、粗銑前后端面肛著、粗鏜汽缸孔選用A、B跺讯、C三種不同性能的機床進行對比試驗枢贿。
加工工序可選用的刀具材料如下:
1殉农、硬質合金涂層刀片:刀片韌性較好、安全可靠局荚、線速度較低超凳、價格便宜,適用于品質較差的毛坯耀态。
2轮傍、金屬陶瓷刀片:刀片韌性較差、易崩刃首装、線速度較高抱典、價格中等,適用于品質較好的毛坯赊偿。
由于國內(nèi)毛坯質量不穩(wěn)定绵另,建議選用硬質合金涂層刀片;查詢切削手冊沸恤,Vc為150~240m/min队淳,建議選用180m/min的進給速度;從工藝上決定粗加工汽缸孔時的主軸轉速為520 r/min真稚。
觀察在主軸轉速為520 r/min時A千雏、B、C三種機床的性能农帝,表2所示為其對比情況误目,由此分析可以得出以下結論:
A機床主軸轉速在400~500 r/min時,不能提供適合粗加工所需要的功率和扭矩舆飒。該機床不適合用于粗加工轴私,但此機床可用于小平面和油孔的加工。
B機床可以滿足材質較好毛坯的粗加工和半精加工的要求能真,但須再提高機床主軸轉速才可能獲得較大的功率赁严,且扭矩已不能再提高。采用此機床粉铐,可選用4~5個刀片的鏜刀疼约。主軸轉速的提高將導致刀具壽命的降低,加大刀片破碎的機率蝙泼。
C機床的主軸轉速在300~600 r/min時程剥,可以提供足夠大的功率和扭矩,滿足粗加工的需要汤踏。對于粗加工和半精加工织鲸,此機床具有較強的適應能力。此加工工序可選用5~7個齒的鏜刀溪胶。
在粗銑大面工序中搂擦,如頂面稳诚、底面、前后端面盾饮,通常會采用直徑為?60~200mm的盤銑刀采桃。若選用C機床,將得到非常穩(wěn)定的加工過程档价;若選用B機床脂壁,只有通過提高主軸轉速降低每齒進給的方式才能提高進給,但是可能會讓用戶加大對刀具的投入靡黑。
在毛坯質量較好的情況下揖帕,B機床的表現(xiàn)最為出色。它不僅可以加工鑄鐵缸體帽惠,還可以兼容鑄鋁缸體的加工挎茂。B機床具有較大的柔性,在歐洲剧鹏,此類機床的使用十分普及热轨,而A機床則是專為有色金屬的加工而設計的。
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