高速切削的定義是什么?
  對(duì)于高速切削的討論在一定程度上仍是混亂的。如何定義高速切削(HSM),目前有許多觀點(diǎn)和許多方法。
  讓我們看一下這些定義中的幾個(gè):
  高切削速度切削
  高主軸速度切削
  高進(jìn)給切削
  高速和高進(jìn)給切削
  高生產(chǎn)率切削
  我們對(duì)高速切削的定義描述如下:
  HSM不是簡(jiǎn)單意義上的高切削速度。它應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是用特定方法和生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行加工的工藝。
  高速切削無(wú)需高轉(zhuǎn)速主軸切削。許多高速切削應(yīng)用是以中等轉(zhuǎn)速主軸并采用大尺寸刀具進(jìn)行的。
  如果在高切削速度和高進(jìn)給條件下對(duì)淬硬鋼進(jìn)行精加工,切削參數(shù)可為常規(guī)的4到6倍。
  在小尺寸零件的粗加工到半精加工、精加工及任何尺寸零件的超精加工中,HSM意味著高生產(chǎn)率切削。
  零件形狀變得越來(lái)越復(fù)雜,高速切削也就顯得越來(lái)越重要。
  現(xiàn)在,高速切削主要應(yīng)用于錐度40的機(jī)床上
  高速切削的目標(biāo)是什么?
  高速切削的主要目標(biāo)之一是通過(guò)高生產(chǎn)率來(lái)降低生產(chǎn)成本。它主要應(yīng)用于精加工工序,常常是用于加工淬硬模具鋼。另一個(gè)目標(biāo)是通過(guò)縮短生產(chǎn)時(shí)間和交貨時(shí)間提高整體競(jìng)爭(zhēng)力。
  達(dá)到這些目標(biāo)的主要因素為:
  一次(更少此數(shù))裝夾的模具加工。
  通過(guò)切削改善模具的幾何精度,同時(shí)可減少手工勞動(dòng)和縮短試模時(shí)間。
  使用CAM系統(tǒng)和面向車(chē)間的編程來(lái)幫助制定工藝計(jì)劃,通過(guò)工藝計(jì)劃提高機(jī)床和車(chē)間的利用率。
  高速切削的實(shí)際優(yōu)點(diǎn)是什么?
  刀具和工件可保持低溫度,這在許多情況下延長(zhǎng)了刀具的壽命。另一方面,在高速切削應(yīng)用中,切削量是淺的,切削刃的吃刀時(shí)間特別短。這就是說(shuō),進(jìn)給比熱傳播的時(shí)間快。
  低切削力得到小而一致的刀具彎曲。這與每種刀具和工序所需的恒定的加工余量相結(jié)合,是高效和安全加工的先決條件之一。
  由于高速切削中典型的切削深度是淺的,刀具和主軸上的徑向力低。這減少了主軸軸承、導(dǎo)軌和滾珠絲杠的磨損。高速切削和軸向銑削也是良好的組合,它對(duì)主軸軸承的沖擊小,使用這種方法可以使用懸伸較長(zhǎng)的刀具而振動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)不大。
  小尺寸零件的高生產(chǎn)率切削,如粗加工、半精加工和精加工,在總的材料去除率相對(duì)低時(shí)有很好的經(jīng)濟(jì)性。
  高速切削可在一般精加工中獲得高生產(chǎn)率,可獲得杰出的表面質(zhì)量。表面質(zhì)量常低于Ra 0.2µm。
  采用高速切削,使對(duì)薄壁零件的切削成為可能。使用高速切削,吃刀時(shí)間短,沖擊和彎曲減小了。
  模具的幾何精度提高了,組裝就容易和更快了。無(wú)論是什么人,技能如何,都能獲得CAM/CNC生產(chǎn)的表面紋理和幾何精度。如果花在切削上的時(shí)間稍多一些,費(fèi)時(shí)的人工拋光工作可顯著減少。常?？蓽p少達(dá)60-100%。一些加工,如淬火、電解加工和電火花加工(EDM),可以大大減少。這就可降低投資成本和簡(jiǎn)化后勤供應(yīng)。用切削代替電火花加工(EDM),模具使用壽命和質(zhì)量也得到提高。
  采用高速切削,可通過(guò)CAD/CAM很快改變?cè)O(shè)計(jì),特別是在不需要生產(chǎn)新電極的情況下。
  由于起始過(guò)程有高的加速度和減速度以及停止,導(dǎo)軌、滾珠絲杠和主軸軸承產(chǎn)生相對(duì)快的磨損。這常常導(dǎo)致較高的維護(hù)成本。
  需要專門(mén)的工藝知識(shí)、編程設(shè)備和快速傳送數(shù)據(jù)的接口。
  可能很難找到和挑選高級(jí)技術(shù)員工。
  有相當(dāng)長(zhǎng)的調(diào)試和出故障時(shí)間。
  加工中無(wú)需緊急停止,導(dǎo)致人為錯(cuò)誤和軟件或硬件故障會(huì)產(chǎn)生許多嚴(yán)重后果。
  必須有良好的加工計(jì)劃——“向饑餓的機(jī)床提供食物”。
  必須有安全保護(hù)措施:使用帶安全外罩及防碎片蓋的機(jī)床。避免刀具的大懸伸。不要使用“重”刀具和接桿。定期檢查刀具、接桿和螺栓是否有疲勞裂紋。 僅使用注明最高主軸速度的刀具。不要使用整體高速鋼(HSS)刀具!
  高速切削對(duì)機(jī)床有哪些要求?
  對(duì)ISO/BT 40號(hào)機(jī)床的典型要求如下:
  主軸速度范圍<40 000 轉(zhuǎn)/分
  主軸功率>22 kW
  可編程進(jìn)給率 40-60 m/分
  快速橫向進(jìn)給<90 m/分
  軸向減速度/加速度>1g
  塊處理速度 1-20 毫秒
  數(shù)據(jù)傳遞速度 250 Kbit/s (1 毫秒)
  增量(線性) 5-20 微米
  或 NURBS 插補(bǔ)
  主軸具有高熱穩(wěn)定性和剛性,主軸軸承具有高的預(yù)張力和冷卻能力。
  通過(guò)主軸的送風(fēng)/冷卻液
  具有高的吸收振動(dòng)能力的剛性機(jī)床框架
  各種誤差補(bǔ)償——溫度、象限、滾珠絲杠是最重要的。
  CNC中的高級(jí)預(yù)見(jiàn)功能。
  高速切削對(duì)切削刀具的典型特性或要求有哪些?
  整體硬質(zhì)合金:
  高精度磨削,徑向跳動(dòng)低于3微米。
  盡可能小的凸出和懸伸,最大的剛性,盡可能小的刀具彎曲變形和大的芯核直徑。
  為了使振動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)、切削力和彎曲盡可能小,切削刃和接觸長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短。
  超尺寸、錐度刀柄,這在小直徑時(shí)特別重要。
  細(xì)晶?；w和為了得到高耐磨性的TiAlN 涂層。
  用于風(fēng)冷或冷卻液的內(nèi)冷卻孔。
  適合淬硬鋼高速切削要求的堅(jiān)固微槽形。
  對(duì)稱刀具,最好是設(shè)計(jì)保證平衡。
  使用可轉(zhuǎn)位刀片的刀具:
  設(shè)計(jì)保證的平衡。
  在刀片座和刀片上的保證跳動(dòng)量小的高精度,主刀片的最大徑向跳動(dòng)為10微米。
  適合淬硬鋼高速切削要求的牌號(hào)和槽形。
  刀具體上有適當(dāng)?shù)拈g隙,以避免刀具彎曲(切削力)消失時(shí)產(chǎn)生摩擦。
  送風(fēng)或冷卻液的冷卻孔(立銑刀)。
  刀具體上標(biāo)明允許的最大轉(zhuǎn)速。
  信息來(lái)源:中國(guó)工業(yè)設(shè)備網(wǎng)