【編者按】對于許多加工車間而言慰颊，加工高強度的高溫合金工件就如爬坡一般艱難幻锁。為了解決這個問題敞映，機床制造商提出了解決方案。

　　如果能夠在購買大型的特殊材料加工設(shè)備時運用變速自行車的類比原則糕珊，就能取得更好的效果动分。人們購買變速自行車是為了娛樂或鍛煉，但在騎行的時候红选，卻總是使用感覺最舒適的兩三個變速擋位澜公。環(huán)法自行車賽運動員和其它經(jīng)過良好訓(xùn)練的運動員既關(guān)注賽車的各個部件，同時又利用各個部件的優(yōu)勢（車架纠脾、腳蹬玛瘸、傳動裝置、車輪苟蹈，等等）以獲得賽車無論是在爬坡時糊渊，還是在平地騎行時最大功率的輸出。 【參閱高硬度材料刀具市場龐大 檢測設(shè)備急需更新】

　　對于許多加工車間而言垫暑，加工高強度的高溫合金工件就如爬坡一般艱難舆骚。為了解決這個問題，機床制造商將銑床和車床的剛性提高蔚分，改善主軸的減震性能和機床構(gòu)架的尺寸悉歼，并提高了馬達的性能；這些措施是為了能夠提供所需的大切削力碟舱，同時減少有害的機床振動洁操，以避免降低工件的加工質(zhì)量和縮短刀具的使用壽命。

　　在鈦材料加工中俗循，為了使刀具系統(tǒng)達到最優(yōu)化蛋揖，獲得最大的金屬切除率，需要特別關(guān)注提供切削力輸出的機床性能诀汁，切削刀具的切削刃與工件接觸部位的特性溶孽，以及機床與刀具的聯(lián)接部位-主軸聯(lián)接裝置。

　　2012年4月探悲，機床制造商Mitsui Seiki公司（新澤西州卑爾根）與刀具及刀柄產(chǎn)品供應(yīng)商肯納金屬（賓西法尼亞州拉特羅布）一同合作沽怪，對鈦材料（Ti-6Al-4V）工件進行了加工測試；測試使用機床為Mitsui-Seiki HPX63 CNC臥式加工中心姿锭，測試中使用了四只肯納金屬刀具產(chǎn)品塔鳍，每只刀具都采用了KM4X 100主軸聯(lián)接裝置。

　　機床

　　HPX63的主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)包括一項大型切削容量呻此，最大加工直徑為1050毫米轮纫，工件高度（Y軸）最大可為1050毫米懂傀。X軸行程為1000毫米，Z軸行程為900毫米蜡感，托盤尺寸為630毫米。B軸轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速可達12 rpm恃泪，具有高扭矩郑兴，加速快的性能。移動速度快贝乎，可達32米/分鐘情连，加速度/減速度為0.5G，切削進給率為12米/分鐘览效。

　　該機床專為精密加工而設(shè)計却舀，采用的冶金工藝使鑄件具有最大的剛性，主軸箱軸向滑軌經(jīng)過淬火新砖、磨削了灾、手工刮磨處理。定位精度和重復(fù)定位精度為0.001毫米冒衍。三井機床的主軸裝置可對溫度變化進行自動補償胖直，不需要?熱機?時間。這家公司提供多種主軸選擇方案搭屿，以滿足用戶選擇直接傳動和齒輪傳動的需要腋民，以及對不同扭矩和轉(zhuǎn)速的需要。

　　總而言之探龟，HPX-63機床具有良好的堅固性项起、剛性、和精確性否癣，非常適合對鈦廊珊、鉻鎳鐵合金、工具鋼朴埂、不銹鋼袍镀、以及鋁材料的加工，適用于航空航天行業(yè)冻晤、能源行業(yè)苇羡、壓縮機、模具鼻弧、夾具及工裝設(shè)備设江、汽車原型零件制造、以及通用高精度加工攘轩。

　　為了使刀具系統(tǒng)達到最優(yōu)化叉存，要求主軸聯(lián)接裝置能夠最大化地傳遞機床功率码俩。市場上多數(shù)刀具產(chǎn)品為整體式刀具，主軸夾緊力相對較低歼捏。聯(lián)接裝置的剛性非常有限稿存，并且徑向配合需要保持在最小規(guī)定值。為了獲得穩(wěn)定的端面接觸性能瞳秽，需要非常緊密的公差等級瓣履，因此加工成本大幅上升。

　　主軸聯(lián)接裝置

　　肯納金屬公司生產(chǎn)的KM4XTM是新一代的KM主軸聯(lián)接裝置练俐。有的聯(lián)接裝置盡管可以傳遞大功率扭矩靡玲，但在達到最大扭矩之前，切削力產(chǎn)生的彎矩可能已經(jīng)超過聯(lián)接裝置能夠承受的極限锡锐。KM4XTM裝置的三面接觸設(shè)計提高了穩(wěn)定性铆羡，優(yōu)化了夾緊力的分布和過盈配合。因此操椰，該裝置的抗彎矩性能是其它刀柄系統(tǒng)的三倍能狼。

　　在測試切削加工中，HPX63配備了大扭矩高功率的主軸裝置跌仗；最大功率為26/22 kW巴俺，最大扭矩為1082 Nm。KM4X100主軸聯(lián)接裝置可形成85 kNm的夾緊力伪您，是HSK100裝置的2倍多诈猎，是BT50裝置的3倍（這兩個裝置的夾緊力分別是40kNm和25kNm）。

　　切削刀具

　　測試中使用了四只不同的切削刀具，分別是（1）一只203.2毫米直徑的端面銑刀，帶有7個方形可轉(zhuǎn)位刀片拳喘；（2）一只相同直徑的端面銑刀，帶有7個圓刀片哩至；（3）一只76.21毫米直徑，228.6毫米長度的玉米銑刀（HARVI UltraTM）蜜自，帶有5個螺旋排菩貌，每個螺旋排上有11個刀片，以及（4）一個125毫米直徑的平底可轉(zhuǎn)位鉆（FBI）重荠，帶有6個可轉(zhuǎn)位刀片箭阶。

　　因為機床和主軸具有充足的功率輸出，并且主軸聯(lián)接裝置具有卓越的夾緊力戈鲁，測試加工結(jié)果非常出色仇参。方形刀片端面銑刀的金屬切除率達到了88.74立方厘米/分鐘，主軸速度為64 min-1，切削深度為12毫米诈乒，切削寬度為45毫米罩扇，進給率為164.3毫米/分鐘。

　　在主軸速度為73 min-1怕磨，切削寬度為177.8毫米喂饥，切削深度為3毫米，進給率為88.9毫米/分鐘的條件下醇颗，圓形刀片端面銑刀的金屬切除率為47.42立方厘米/分鐘鼻发。

　　HARVI UltraTM玉米銑刀可同時進行X軸和Y軸方向的切削，在主軸速度為171 min-1穿侵，進給率為101.6毫米/分鐘，切削深度為40毫米扫帝，切削寬度為76.21毫米條件下的最大金屬切除率可達309立方厘米/分鐘撰征。

　　FBI鉆在鈦材料工件上鉆了一個平底孔，在主軸速度為102 min-1融乖，進給率為10.2毫米/分鐘仔蟀，孔徑為125毫米條件下，金屬切除率為125.2立方厘米/分鐘闺焦。在鉆完第一個孔后叼河，將工件在主軸上旋轉(zhuǎn)一個45度角，又鉆出一個斜鉆孔济七，斜鉆孔穿過第一個孔的鉆孔邊緣處川愤。盡管加工過程為嚴重斷續(xù)切削，機床和鉆頭都表現(xiàn)出良好的性能碍讯。

　　性能最優(yōu)化

　　與常規(guī)型或通用型機床相比悬蔽，HPX63在加工鈦合金工件的金屬切除率可提高1.5-2倍。KM4X主軸聯(lián)接裝置具有足夠的夾緊力并采用過盈配合方式捉兴，加工時可采用更高的轉(zhuǎn)速蝎困，扭矩輸出最大化。機床的加工效率和刀具的切削性能都得到顯著的提升倍啥。

　　此外禾乘，KM4X100主軸聯(lián)接裝置的性能可以達到HSK125的性能水平；不僅如此虽缕，還可避免使用超長主軸始藕，大型換刀臂，大型刀具庫氮趋，以及其它會增加機床占地面積裝置的因素鳄虱。使用正確的刀具和主軸聯(lián)接裝置可以減少機床的尺寸，并在鈦材料和其它難切削合金材料加工中顯著提高加工效率。主軸聯(lián)接裝置可以確保刀具的性能達到最大化拙已，可以充分發(fā)揮切削刃决记、銑刀、鉆頭枯誓、和車刀的性能谆胰，提高加工效率。(

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