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山东泽诚数控告诉你高速铣削技术的那些事儿



1.高速铣削的一般特征

高速铣削一般采用高的铣削速度,适当的进给量,小的径向和轴向铣削深度,铣削时,大量的铣削热被切屑带走,因此,工件的表面温度较低。

随着铣削速度的提高,铣削力略有下降,表面质量提高,加工生产率随之增加。但在高速加工范围内,随铣削速度的提高会加剧刀具的磨损。由于主轴转速很高,切削液难以注入加工区,通常采用油雾冷却或水雾冷却方法。下所示为铣削速度对加工性能的影响。

2. 高速铣削的优点

由于高速铣削的特性,高速铣削工艺相对常规加工具有以下一些优点:

(1)提高生产率
铣削速度和进给速度的提高,可提高材料去除率。同时,高速铣削可加工淬硬零件,许多零件一次装夹可完成粗、半精和精加工等全部工序,对复杂型面加工也可直接达到零件表面质量要求,因此,高速铣削工艺往往可省却电加工、手工打磨等工序,缩短工艺路线,进而大大提高加工生产率。

(2)改善工件的加工精度和表面质量
高速铣床必须具备高刚性和高精度等性能,同时由于铣削力低,工件热变形减少,高速铣削的加工精度很高。铣削深度较小,而进给较快,加工表面粗糙度很小,铣削铝合金时可达ra0.4~0.6μm,铣削钢件时可达ra0.2~0.4μm。

(3)实现整体结构零件加工
高速切削可使飞机大量采用整体结构零件,明显减轻部件重量,提高零件可靠性、减少装配工时。

(4)有利于使用直径较小的刀具
高速铣削较小的铣削力适合使用小直径的刀具,可减少刀具规格,降低刀具费用。

(5)有利于加工薄壁零件和高强度、高硬度脆性材料
高速铣削铣削力小,有较高的稳定性,可高质量地加工出薄壁零件,采用高速铣削可加工出壁厚0.2mm, 壁高20mm的薄壁零件。高强度和高硬度材料的加工也是高速铣削的一大特点,目前,高速铣削已可加工硬度达 hrc60 的零件,因此,高速铣削允许在热处理以后再进行切削加工,使模具制造工艺大大简化。

(6)可部分替代其他某些工艺,如电加工、磨削加工等
由于加工质量高,可进行硬切削,在许多模具加工中,高速铣削可替代电加工和磨削加工。

(7)经济效益显著提高
由于上述种种优点,综合效率提高、质量提高、工序简化、机床投资和刀具投资以及维护费用增加等,高速铣削工艺的综合经济效益仍有显著提高。



3.高速铣削的问题

高速铣削是一项新技术,尚存在许多不足值得改进,包括:

(1)高速铣削机床较昂贵, 对刀具的切削性能、 精度和动平衡等要求较高, 固定资产投资较大,刀具费用也会提高;

(2)加减速度时,加速度较大,主轴的启动和停止加剧了导轨、滚珠丝杆和主轴轴承磨损,引起维修费用的增加;

(3)需要特别的工艺知识,专门的编程设备,快速数据传输接口;

(4)缺乏高级的操作人员;

(5)调试周期较长;

(6)紧急停止实际上不可能实现!人工错误、硬件或软件错误都会导致严重的后果;

(7)安全要求很高:机床必须使用具有防弹功能的防护板和防弹玻璃;必须控制刀具伸出量;不要使用“重的”刀具和刀杆。要定期检查刀具、刀杆和螺钉的疲劳裂缝。选择刀具时必须注意许用的最大主轴转速,不使用整体高速钢刀具。

4.高速铣削的应用

高速铣削具有很多优点,应用越来越广泛,但也存在一些不足,因此,必须选择适合高速铣削的领域应用该技术。下表列出了高速铣削一些应用范围。

高速铣削在许多领域取得了成功的应用,如:飞机的蜂窝结构件必须采用高速铣削技术才能保证加工质量、梁、框、壁板等零件加工余量特别大,高速铣削可提高生产率,发动机的叶片采用高速铣削可解决材料难加工问题,等等;绝大部分模具均可利用高速铣削技术加工,如锻模、压铸模、注塑与吹塑模等,锻模腔体较浅,刀具寿命较长;压铸模尺寸适中,生产率较高,注塑与吹塑模一般尺寸较小,比较经济。加工模具的石墨电极和铜电极也非常适用高速铣削;高速铣削也适用于模具的快速原型制造;电子产品中的薄壁结构加工尤其需
要高速加工。汽车发动机零件也是高速铣削的应用领域。此外,高速铣削也可用于原型制造。

5.高速铣削的关键技术

高速切削是制造技术中引人注目的一项新技术,其应用面广,对制造业的影响大。高速切削技术是新材料技术、计算机技术、控制技术和精密制造技术等多项新技术综合应用发展的结果。高速切削主要包括以下几方面的基础理论与关键技术:

高速切削机理;
高速切削刀具技术;
高速切削机床技术;
高速切削工艺技术;
高速加工的测试技术等。

高速切削所包含的技术如下面的框图:


山东泽诚数控告诉你高速铣削技术的那些事儿 2015-11-9 本文被阅读 1450 次
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