以前,人們還認為硬度超過HRC45的金屬材料很難實現(xiàn)高速加工
為了高速加工淬硬鋼,必須具備能夠達到加工要求的機床
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)
那么
為了控制主軸的高速運轉(zhuǎn)
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。伺服電機的設(shè)計必須能提供最大扭矩而不會使電機過載
此外
當高速銑削硬度大于HRC45的工件材料時
,很容易產(chǎn)生振動和高溫,從而可能導致加工誤差、顫振、刀具失效和其他一些問題為了應(yīng)對振動和高溫
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
主軸中心冷卻是Makino公司開發(fā)的一項專利技術(shù),它能有效減小高速主軸的熱膨脹
。中心冷卻可以限制主軸的熱膨脹量,并使主軸快速穩(wěn)定。將精確控制溫度的冷卻油泵入主軸中心,既可以潤滑主軸,又能對它進行冷卻。至于刀具夾頭
,你需要確定哪種夾頭最適合自己的加工。例如,銑夾頭具有出色的減振性能、良好的徑跳精度和剛性,非常適合淬硬鋼的粗加工。但是,銑夾頭的精度不太高,因此,彈簧夾頭可能是一種更好的選擇。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(yīng)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,從而延長刀具壽命,并提高軸系壽命和減小徑跳誤差。通常,粗加工刀具的徑跳誤差約為0.127-0.003mm,而夾持在熱裝夾頭中的精加工刀具的徑跳誤差可以達到大約0.05-0.001mm。制造精良的彈簧夾頭吸振性好,徑跳誤差小
,可以裝夾多種尺寸的刀具,并適用于大多數(shù)精銑加工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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)保持在刀具直徑的1%左右表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
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,高速軟銑削與高速硬銑削之間的不同之處是
,人們傾向于認為,可以把一些加工缺陷留待后面的工序再進行加工、修整或光整。如果你的目的是通過省略粗銑軟鋼工序來縮短加工循環(huán)時間,那么,在對淬硬工件進行銑削后,就不可能再對其進行鉗工修整。在高速硬銑削加工中,每一個步驟都必須精益求精,必須對工件進行嚴格檢驗后才能進入下一個步驟采用新的機床和刀具系統(tǒng)進行高速硬銑削時
培訓不僅對保護重要設(shè)備和降低廢品率十分重要,而且可以幫助企業(yè)的其他員工對工件流可能發(fā)生的變化有備無患
以上資料由蘇州碩朔五金工具整理發(fā)布(www.openvp.cn)