以前
為了高速加工淬硬鋼,必須具備能夠達到加工要求的機床
、控制系統(tǒng)和工具系統(tǒng)。此外,還必須編制合適的加工程序,這些程序必須考慮高速銑削淬硬材料時刀具所承受的各種應力。最后,還需要考慮如何對操作人員進行相關(guān)培訓,因為要成功實現(xiàn)淬硬鋼的高速加工,必須具有一種不同的思維方式。既然硬材料的高速加工(HSM)具有這些嚴苛要求及各種挑戰(zhàn)
,為什么仍然值得努力去實現(xiàn)這種加工方式呢?答案非常簡單:一旦掌握了硬材料的高速銑削技術(shù),就能大大提高生產(chǎn)率。總體而言,與傳統(tǒng)的硬銑削工藝相比,高速硬銑削能使加工循環(huán)時間縮短1/2-2/3,并使加工表面光潔度達到無需再進行手工研磨或鉗工精整的水平。然,在對硬度達HRC60的淬硬鋼進行高速硬銑削加工時,可以穩(wěn)定達到Ra7?m的表面粗糙度。目前,人們已能成功地以305m/min的切削速度銑削硬度為HRC45的淬硬鋼;以183m/min的切削速度銑削硬度為HRC45-58的淬硬鋼;以122m/min的切削速度銑削硬度超過HRC60的淬硬鋼。探索試驗仍在繼續(xù)進行,而且人們發(fā)現(xiàn),我們可以不斷提高機床主軸轉(zhuǎn)速,以更高的切削速度加工硬度更高的金屬材料。那么,成功的高速硬銑削需要具備哪些技術(shù)條件呢
?顯然為了控制主軸的高速運轉(zhuǎn),就必須提高CNC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度
各種功能部件(如伺服電機和軸系)必須能滿足高速加工的要求
此外
當高速銑削硬度大于HRC45的工件材料時
為了應對振動和高溫,首先需要采取的步驟是采用穩(wěn)定性好的機床和刀具夾頭
需要考慮的另一個重要特性是機床的溫度控制能力
許多模具(尤其是大型模具)往往需要幾天時間才能加工完成,為了保持非研磨表面的光潔度和刀痕之間的光滑過渡
主軸中心冷卻是Makino公司開發(fā)的一項專利技術(shù)
至于刀具夾頭,你需要確定哪種夾頭最適合自己的加工
選擇刀具夾頭時需要考慮的最大問題是對其減振性能要求有多高
。刀具夾頭系統(tǒng)不應該允許能量傳入主軸界面(刀具與主軸之間的重要接觸點)。利用刀具夾頭減振系統(tǒng)吸收能量,可將粗加工造成的損害減至最小制造精良的彈簧夾頭吸振性好
無論采用何種刀具夾頭
,在高速銑削淬硬鋼時,夾頭的平衡都會變得特別重要。當切削系統(tǒng)處于最大轉(zhuǎn)速時,所有的刀具夾頭都應該達到2.5g的平衡要求。高速加工淬硬鋼時,需要使用專門設(shè)計的切削刀具
。不要設(shè)想用常規(guī)刀具也能將就應付。一些刀具制造商提供的刀具可以切削硬度達到HRC50(甚至HRC60)的工件材料。為了確保加工系統(tǒng)的所有要素(刀具、機床和刀具夾頭)都能滿足加工要求,必須對系統(tǒng)進行切削試驗。確保所使用的編程軟件允許采用各種可能對高速銑削淬硬鋼極具價值的切削技術(shù)
。擺線粗銑、有效的導入和導出控制、弧段擬合轉(zhuǎn)角、大公差刀軌、過切檢查等技術(shù)都可能對硬銑削能力產(chǎn)生影響。如果CNC程序不允許控制這些要素或采用這些技術(shù),就應該更換新的軟件。通常,能夠采用這些技術(shù)的軟件都是為硬銑削加工專門設(shè)計的。另一個重要的編程要點是要了解如何根據(jù)工件材料的硬度選取切削寬度和切削深度
。這個經(jīng)常容易被忽視的問題可能會使硬銑削加工的效果大相徑庭。表1所示為碩朔五金公司提出的基本建議,切屑負荷應保持在刀具直徑的1%左右。在高速銑削淬硬鋼時,推薦留出半精加工刀具直徑的5%作為余量(粗加工后留下的材料去除量)。表1 高速銑削淬硬鋼時的切寬與切深
工件硬度-HRC45以下-HRC45~58-HRC60以上
徑向切寬-刀具直徑的50%-刀具直徑的45%-刀具直徑的45%
軸向切深-刀具直徑的10%-刀具直徑的7%-刀具直徑的5%
在粗銑加工中
,需要確定刀具的有效直徑,以根據(jù)適當?shù)挠嬎愎?div id="d48novz" class="flower left">必須確保你的加工程序和編程能力可以滿足高速銑削淬硬鋼的要求
高速硬銑削與低速硬銑削和高速軟銑削都截然不同
例如
采用新的機床和刀具系統(tǒng)進行高速硬銑削時,如果發(fā)生機床
培訓不僅對保護重要設(shè)備和降低廢品率十分重要
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