在現(xiàn)代機(jī)械切削加工技術(shù)中呻纹,高速切削正在越來越多地被人提及,其技術(shù)已開始被使用匣沼,隨之而來的狰挡,首先是高速機(jī)床,那么释涛,高速切削與傳統(tǒng)切削技術(shù)究竟有什么不同加叁?其實(shí)現(xiàn)的條件是什么?實(shí)現(xiàn)它有哪些益處唇撬?其適用性怎么樣呢它匕?本文將試圖回答這些問題,并且盡可能結(jié)合目前在世界上居領(lǐng)先水平的瑞士MIKRON公司的機(jī)床的結(jié)構(gòu)窖认、特點(diǎn)來分析豫柬,用它同目前國(guó)內(nèi)仍在普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)的加工方法和切削理論相比較,促進(jìn)高新技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用和普及扑浸。
高速切削
顧名思義烧给,高速切削燕偶,首先是高的速度,即要有高的主軸轉(zhuǎn)速抱典,比如12000r/min衔耕、18000r/min、30000r/min绵另、40000r/min悬鲜,甚至還有更高的轉(zhuǎn)速仍在試驗(yàn)中;另一方面姨莽,又應(yīng)有更大的進(jìn)給量厉源,如30000mm/min、40000mm/min仲侈,甚至60000mm/min豆蝠;再有就是快速移動(dòng)、快速換刀秆惑、主軸換刀后從靜態(tài)到達(dá)其所需轉(zhuǎn)速的加速時(shí)間等等赛羡,只有達(dá)到了上述標(biāo)準(zhǔn)才能稱之為高速。
切削知識(shí):高速切削與普通切削的區(qū)別
其次是要針對(duì)不同的加工對(duì)象哗蛋、不同的硬度词祝、不同的材質(zhì)、不同的形狀來選擇相應(yīng)合理的參數(shù)届谈,而不能一味地追求為高速而高速枯夜,特別是對(duì)于型腔加工,形狀復(fù)雜而刀具直徑又較小時(shí)艰山,由于刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡不是簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)而是曲線湖雹,甚至有直角拐彎的時(shí)候,工藝參數(shù)的合理性就尤為重要曙搬,因?yàn)橐氡3滞贿M(jìn)給速度進(jìn)行直角切削摔吏,搞不好會(huì)由于機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的巨大慣性而導(dǎo)致刀具做彎角運(yùn)動(dòng)時(shí)突然斷裂,而變速運(yùn)動(dòng)又會(huì)由于加速和減速等運(yùn)動(dòng)造成切削厚度的瞬間變化纵装,而導(dǎo)致切削刀變化使工件表面有切紋征讲,由此使加工質(zhì)量下降,所以搂擦,針對(duì)不同的加工對(duì)象稳诚,需要編程人員選擇合理的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡,優(yōu)化切削參數(shù)瀑踢;另一方面扳还,根據(jù)需要選擇適合的切削速度,只有這樣才能真正發(fā)揮高速切削的長(zhǎng)處咱茂。應(yīng)用高速切削掰废,我們可以實(shí)現(xiàn)下列目標(biāo):
(1)由于采用小的切削深度和厚度棕优,刀具每刃的切削量極小,因而機(jī)床主軸敢添、導(dǎo)軌的受力就小佣虑,機(jī)床的精度壽命長(zhǎng),同時(shí)刀具壽命也延長(zhǎng)了季训。
(2)雖然切削深度和厚度小弧定,但由于主軸轉(zhuǎn)速高,進(jìn)給速度快肝庸,因此使單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量反而增加了锡跺,由此加工效率也提高了。
(3)加工時(shí)可將粗加工吓死、半精加工渴甜、精加工合為一體,全部在一臺(tái)機(jī)床上完成普晌,減少了機(jī)床臺(tái)數(shù)顶猜,避免由于多次裝夾使精度產(chǎn)生誤差。
(4)可以加工高硬度痘括、難加工材料(可達(dá)62HRC左右)长窄,可以鉆?1mm以下的小孔。
(5)最重要的是远寸,加工時(shí)間短抄淑,經(jīng)濟(jì)性能好屠凶。
高速切削的適用性
高速加工作為一種新的技術(shù)驰后,其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的,它給傳統(tǒng)的金屬切削理論帶來了一種革命性的變化矗愧。那么灶芝,它是不是放之四海而皆準(zhǔn)呢?顯然不行。目前唉韭,即便是在金屬切削機(jī)床水平先進(jìn)的瑞士夜涕、德國(guó)、日本属愤、美國(guó)女器,對(duì)于這一嶄新技術(shù)的研究也還處在不斷的摸索研究當(dāng)中。實(shí)際上岗命,人們對(duì)高速切削的經(jīng)驗(yàn)還很少巨脚,還有許多問題有待于解決:比如高速機(jī)床的動(dòng)態(tài)、熱態(tài)特性品救;刀具材料敢弟、幾何角度和耐用度問題贼卿,機(jī)床與刀具間的接口技術(shù)(刀具的動(dòng)平衡、扭矩傳輸)捅振、冷卻潤(rùn)滑液的選擇彬率、CAD/CAM的程序后置處理問題、高速加工時(shí)刀具軌跡的優(yōu)化問題等等怯糠。迄今為止署隔,國(guó)內(nèi)目前真正在實(shí)際加工中使用的是瑞士MIKRON公司的主軸轉(zhuǎn)速為42000r/min的機(jī)床,南京航空航天大學(xué)購(gòu)買了MIKRON的主軸為18000r/min機(jī)床瓦统,上海交大群娃、大連理工大學(xué)等也買了主軸轉(zhuǎn)速為18000r/min的機(jī)床,山東工大癞季、西安交大劫瞳、北京理工大學(xué)都將購(gòu)買高速機(jī)床做相應(yīng)的研究。應(yīng)該說绷柒,高速切削在我國(guó)志于,尚未正式進(jìn)入大學(xué)課堂,如果一些教授废睦、導(dǎo)師們的頭腦中還是空白伺绽,那怎么去教學(xué)生、去發(fā)展相應(yīng)的技術(shù)嗜湃?更不要說國(guó)內(nèi)的機(jī)床廠家的情況了奈应。應(yīng)該實(shí)事求是地講,由于多年來國(guó)有企業(yè)科研投入少购披,現(xiàn)有的機(jī)制不能充分鼓勵(lì)創(chuàng)新杖挣,基礎(chǔ)研究和元器件水平薄弱,新產(chǎn)品開發(fā)滯后等諸多問題的影響刚陡,我國(guó)的機(jī)床行業(yè)與國(guó)外同行業(yè)一流水平的差距已經(jīng)拉大惩妇,這一差距總的來說恐怕在十年以上。現(xiàn)在看來筐乳,主軸轉(zhuǎn)速為10~42000r/min這樣的高速切削在實(shí)際應(yīng)用時(shí)仍受到一些限制撤掀。
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