高速切削的应用
发布日期:2012-08-29 兰生客服中心 浏览:3701
一、高速铣床在制造业中的典型应用
- 用小切削量、高切削速度代替传统的大切削量、低切削速度,提高加工效率和加工精度
- 在传统的大切削量、低切削速度的切削加工形式中,切削冲击大,并产生大量的切削热,使刀具和工件产生一定程度上受压变形和热变形,降低了生产率和加工精度。
- 在高速铣削加工中,采用小切削量、高切削速度的切削形式,改变了刀刃部位的机理,促使切削性能的改善和切削力的降低,大量的切削热量被高速离去的切屑带走,即使在无任何冷却条件的情况下,工件和刀具的热变形和受压变形还是很小的,在高切削效率下,又能得到高切削精度。用此方法可加工薄壁轻型构件成电极,在加工工件很长而刚性较差的情况下,也能取得满意的加工效果。
- 对硬质材料表面加工代替电火花加工
- 在刀具能满足切削条件的情况下,在一定范围内可以对硬表面进行铣削加工,尤其是对硬度在HRC46~60之间的表面,铣削可以部分取代电火花加工,如加工锻模或拉伸模等。在同样的加工时间内,它所达到的表面粗糙度比电火花加工还好。
- 在传统的大切削量、低切削速度的切削加工形式中,切削冲击大,并产生大量的切削热,使刀具和工件产生一定程度上受压变形和热变形,降低了生产率和加工精度。
二、高速铣床在模具制造中的应用
- 高精度铝质模具型腔的加工
- 高精度铝质模具型腔的加工,是众多模具制造厂家的一大难题。由于铝材料的熔点较低,在传统的铣削加工时,大量的切削热使部分铝屑熔化,使铝屑粘附在刀具上,使得加工后型腔表面质量达不到设计要求。要获得较高表面质量型腔,后道工序需要大量的手工操作,如铲刮、抛光等,但型腔的加工精度无法控制。如我厂为奥地利客户加工的铝质橡胶扶手带模具,模具型腔长达1500mm,尺寸精度误差±0.05mm,表面粗糙度Ra0.8µm,原制造工艺为粗刨—半精刨—精刨—手工铲刮—手工抛光,制造周期60h,仍无法满足客户的要求。
- 采用高速铣床加工时,半精加工切削参数:主轴转速18000r/min,切深2mm,进给速度5m/min;精加工切削参数:主轴转速20000r/min,切深0.2mm,进给速度8m/min,加工周期6h,模具质量能满足客户的要求。
- 轮胎模具型芯的加工
- 在轮胎模具的加工过程中,需要加工一种型芯,外形类似于一只汽车轮胎,上面刻满了各种轮胎花纹。传统加工方法加工时,需经历十几道工序,全部用手工完成,一般的轮胎花纹加工,需14天左右,而对复杂的轮胎花纹,需加工20天以上,质量仍无法达到设计要求。现采用高速铣床加工,工件材料为可加工塑料,加工参数为:主轴转速18000r/min,切深2mm,进给速度10m/min,加工时间24h,型芯质量能满足加工工艺的要求,并使我厂轮胎模具加工水平和质量达到国内先进水平。
- 标准梯形块的加工
- 在我厂的一种产品中,需要一种高标准的梯形块,两个梯形侧面是其他零件安装的基准面。过去曾采用过多种方法,如线切割加工、数控铣床加工、工具磨床加工等,均无法达到设计要求。现采用高速铣床加工,工件材料为45钢(调质),硬度为HB290,加工参数为主轴转速12000r/min,刀具为?12mm立铣刀,切深0.5mm,进给速度3m/min,加工时间2h,质量完全达到设计要求。
- 高精度铝质模具型腔的加工,是众多模具制造厂家的一大难题。由于铝材料的熔点较低,在传统的铣削加工时,大量的切削热使部分铝屑熔化,使铝屑粘附在刀具上,使得加工后型腔表面质量达不到设计要求。要获得较高表面质量型腔,后道工序需要大量的手工操作,如铲刮、抛光等,但型腔的加工精度无法控制。如我厂为奥地利客户加工的铝质橡胶扶手带模具,模具型腔长达1500mm,尺寸精度误差±0.05mm,表面粗糙度Ra0.8µm,原制造工艺为粗刨—半精刨—精刨—手工铲刮—手工抛光,制造周期60h,仍无法满足客户的要求。
三、存在问题
- 合理加工参数的选择
- 高速切削作为一种新的切削方式,尚没有完整的加工参数表可供选择,也没有许多加工实例可供参考。因此,如何选择合理的加工参数,达到最佳切削效果,是高速切削应用中的一个首要问题。
- 高速切削作为一种新的切削方式,尚没有完整的加工参数表可供选择,也没有许多加工实例可供参考。因此,如何选择合理的加工参数,达到最佳切削效果,是高速切削应用中的一个首要问题。
- 合适的刀具选择
- 刀具作为高速切削的切削工具,是高速切削推广应用中的一个关键问题。传统铣削中,切削速度不可能超200m/min,因此,国内市场上要寻找一把切削速度超过500m/min的铣刀是很困难的,更不要说切削速度超过1000m/min的铣刀了。如何开发出能满足高速切削要求刀具,是国内众多刀具生产商面临的一个新挑战。
- 刀具作为高速切削的切削工具,是高速切削推广应用中的一个关键问题。传统铣削中,切削速度不可能超200m/min,因此,国内市场上要寻找一把切削速度超过500m/min的铣刀是很困难的,更不要说切削速度超过1000m/min的铣刀了。如何开发出能满足高速切削要求刀具,是国内众多刀具生产商面临的一个新挑战。
- 大多数CAM软件,没有考虑到高速切削问题
- 由于高速切削是一种新的加工理念,所以,在众多的CAM软件中,都没有考虑到高速切削问题,例如,高速切削加工复杂轮廓时,要求保持一种有规律的匀速,不允许有明显的滞后现象,否则将会烧坏刀具,而一般CAM软件处理轮廓的NC程序,在曲率变化大的部分,为了保证插补精度,会有明显的滞后现象产生。
- 由于高速切削是一种新的加工理念,所以,在众多的CAM软件中,都没有考虑到高速切削问题,例如,高速切削加工复杂轮廓时,要求保持一种有规律的匀速,不允许有明显的滞后现象,否则将会烧坏刀具,而一般CAM软件处理轮廓的NC程序,在曲率变化大的部分,为了保证插补精度,会有明显的滞后现象产生。
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