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,因此,通常的做法是先對軟鋼工件進行粗加工和半精加工,然后在將其淬硬后,再使用具有足夠加工能力的機床(或通過手工)對淬硬工件進行精加工,以去除微小余量。加工淬硬工件時,為了避免損壞機床和刀具,只能采用很低的切削速度。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)
那么,成功的高速硬銑削需要具備哪些技術條件呢
?顯然,第一個要求是必須具有能達到高速加工(HSM)轉(zhuǎn)速——平均從20,000r/min到大約40,000r/min——的高速主軸,從而能在不增大切削力的情況下采用更高的進給率。然而,速度并不是需要關注的最重要因素,因為更高的切削速度并不一定意味著更短的加工循環(huán)時間。如果你不能在高速銑削加工中保持與常規(guī)加工相同的精度水平,并具有一個可靠的加工系統(tǒng),你就會花費更多的時間來解決各種層出不窮的問題。當你提高主軸轉(zhuǎn)速時,必須確信機床具有足夠的穩(wěn)定性,并且確保加工系統(tǒng)其他方面(如數(shù)據(jù)處理、控制系統(tǒng)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
此外
,切屑處理系統(tǒng)也不容忽視。在高速加工中,由于金屬去除率大大提高,因此,快速而有效地從加工區(qū)排出切屑至關重要。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
至于刀具夾頭
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
制造精良的彈簧夾頭吸振性好
無論采用何種刀具夾頭
高速加工淬硬鋼時,需要使用專門設計的切削刀具
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
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
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
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、主軸和專用刀具系統(tǒng)損壞的情況,將會造成昂貴的經(jīng)濟損失和浪費大量時間。因此,必須對工藝師和機床操作人員進行技術培訓,確保他們具備正確使用高速硬銑削加工設備和工具系統(tǒng)的能力。培訓不僅對保護重要設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。許多實施高速加工的企業(yè)都意識到 以上資料由蘇州碩朔五金工具整理發(fā)布(www.openvp.cn)