這是第六次頒發(fā)“高速銑削大獎锁孟”蜃妫”在德國達姆塔特理工大學(xué)生產(chǎn)管理、技術(shù)與機床學(xué)院(PVW)和奧地利斯太爾的Profactor Produktions-Forschungs公司的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)下品抽,該獎已成為歐洲極具權(quán)威性的頂級競賽項目储笑。
同時甜熔,它也被公認為歐洲機床的模具生產(chǎn)、精密零件和大批量生產(chǎn)領(lǐng)域高速銑和精密加工的基準突倍。
這次新設(shè)立的“基準鋁件”競賽是對所有參賽廠商最高挑戰(zhàn)腔稀。同時,也是對所用機床和刀具能力的嚴酷考驗羽历。
不管怎樣烧颖,創(chuàng)新的解決文案和優(yōu)異的質(zhì)量是贏得本次競賽必不可少的條件。比賽要求是:最佳地達到基準鋁件的圖紙要求窄陡。評選條件包括加工時間炕淮、加工質(zhì)量、性能跳夭、銑削或工藝方法涂圆,當然還包括創(chuàng)新水平。
機床設(shè)計理念湃儒、環(huán)境條件还纤、系統(tǒng)工藝及核心技術(shù)是成功的關(guān)鍵
近年來,作為補充和替代傳統(tǒng)銑削或成形電火花加工技術(shù)的高速銑(HSM)技術(shù)已得到業(yè)界廣泛認可氯摆,是傳統(tǒng)加工方法之后的又一成就埠邻。高速銑削的成功源于其全新的機床設(shè)計理念、透徹的應(yīng)用分析峡冻、創(chuàng)新的解決方案以及優(yōu)化的加工工藝苞惰,依此滿足對高速銑削技術(shù)的要求。
今天最奸,高速銑削技術(shù)不僅成為工具和模具的標準生產(chǎn)方法咕诊,而且已越來越多地應(yīng)用于復(fù)雜部件的生產(chǎn)。以米克朗公司為例拜殊,它生產(chǎn)的高速銑削加工中心有一半以上應(yīng)用于零件生產(chǎn)焚卖。
2004年度高速銑削大獎——基準件
2004年高速銑削大獎設(shè)立的基準件出發(fā)點很好地說明了上述原因。這個特別設(shè)計的基準件不僅對機床精度提出了嚴格要求匿党;而且其復(fù)雜的曲面還要求機床具有出色動態(tài)性能和一流的三維輪廓加工能力晰绎。要完全滿足這些要求,只有依照高速銑削的機床設(shè)計理念用優(yōu)化的方法才能實現(xiàn)括丁。
高速加工中心XSM 400和HSM 600U Prod Mod
米克朗從多種高速荞下、高性能力口工中心中選擇了XSM400U(圖2)參賽,因為它最適合加工這種動態(tài)性能要高的工件躏将。
同時锄弱,另一特別機型HSMProdMod(圖3)機床是在用于模具生產(chǎn)的原有機型上專為滿足零件生產(chǎn)要求而設(shè)計的。在這臺機床上祸憋,特別強調(diào)了三班制生產(chǎn)所需的可靠性会宪,停機時間必須極短肖卧。
高速加工中心的特點是進給速度高、主軸轉(zhuǎn)速高掸鹅。特別重要的是必須用智能化的算法補償加工中無法避免的熱漂移塞帐,避免由于熱量的擴散所導(dǎo)致的偏差。因此巍沙,ITC(智能溫度控制)系統(tǒng)是所有XSM葵姥,和HSM加工中心的標準配置,也是滿足基準件加工公差要求的不可或缺的條件句携。
在高速銑削過程中献舍,精度和表面質(zhì)量在很大程度上取決于刀柄和刀具的動平衡,如果刀刃伸出較多的話宴亦,還會出現(xiàn)震動苟及。這兩種情況都會在工件表面形成振紋,嚴重時還會縮短主軸壽命啥闪。APS(高級工藝控制)系統(tǒng)可直觀地顯示主軸振動情況夷钥、能自動中斷加工,或由操作人員優(yōu)化加工工藝曙悠,例如修改進給速度婿残、主軸轉(zhuǎn)速、合理選擇刀柄和刃具或修改工藝路徑烘韩。
CAM系統(tǒng)襟腹、基準系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)
Open Mind Technologies公司的CAM系統(tǒng)"hypermill”有大量專為滿足HSM要求的加工循環(huán),能高效和系統(tǒng)地創(chuàng)建3軸及5軸聯(lián)動加工的NC程序乍厉。
工件被直接固定在3RMacro Magnum 的托盤系統(tǒng)上蜀骗。使用托盤系統(tǒng)可使工件在保持加工基準不變的情況下在多臺機床上進行加工和檢驗悦追。加工基準件時凹蜈,必須使用托盤并用三坐標測量機檢驗。
熱脹冷縮式刀柄是用高速主軸進行精密加工的最佳刀具解決方案忍啸。其最大的優(yōu)點是偏心誤差最小仰坦,而且其前端形狀較細長,能使銑刀刀刃的伸出長度縮至最短计雌,很好地適應(yīng)了高速銑削工藝的要求悄晃。選用大直徑的堅固刀具加工開闊的工件部分,選用細長刀具加工狹窄區(qū)域凿滤。在這種情況下妈橄,選用刀柄狹長、刃具伸出長度短的刀
具一定要好于使用短粗刀柄而刃具伸出長度長的刀具翁脆【祢荆考慮到這些要求鼻种,應(yīng)采用Schaublin熱脹冷縮式刀柄,加工量小時則采用了MST的熱脹冷縮式刀柄沙热。除了部分特殊刀具外叉钥,大部分采用Fraisa的硬質(zhì)合金刀具用于銑削和螺紋加工。
冷卻方式與冷卻液
除鉆孔和銑螺紋外篙贸,所有加工步:驟應(yīng)盡量少用冷卻液码累。長期經(jīng)驗表明,如果在主軸轉(zhuǎn)速很高的情況下使用冷卻液的話踏蚓,由于加工部位的空氣渦流激撮,無法保證切削區(qū)的適當潤滑,常導(dǎo)致表面質(zhì)量下降惫投。對高速銑來說偶屯,油霧潤滑的價值已為實踐所證實。但油霧潤滑中如果油霧量太少不足以排屑旋蝎,也會造成切屑劃傷工件表面情況冶习,繼而導(dǎo)致表面質(zhì)量下降。因此孕序,正確地調(diào)整油霧用量十分重要琐幔。如果使用潤滑油太多的話,切屑將粘在工件表面上递市,從而在后續(xù)加工中再次進入銑刀切削區(qū)为稽,這也不利于表面質(zhì)量。如果加工鋁材唁情,無法概言何種冷卻方式最佳疑苔。但冷卻液在控制排屑方面有積極作用是不爭的事實。對比之下甸鸟,少用冷卻液顯然有成本和環(huán)境優(yōu)點惦费,這是實現(xiàn)最佳排屑的機床現(xiàn)代設(shè)計理念之一。
鉆孔和螺紋加工通常需要使用冷卻液抢韭。但目前有些大學(xué)和工業(yè)界同行也開始探索鉆孔和螺紋加工中使用油霧冷卻的可靠加工工藝薪贫。
(Lother Stehle)
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