1.高速銑削的一般特征8 Q1 c0 I$ y! j, C& f1 e2 B7 a
高速銑削一般采用高的銑削速度,適當的進給量,小的徑向和軸向銑削深度,銑削時,大量的銑削熱被切屑帶走,因此,工件的表面溫度較低。: i% w1 [: _, x$ g$ a/ b0 N& H
& ]/ F$ x x/ p, N! A, h4 H隨著銑削速度的提高,銑削力略有下降,表面質量提高,加工生產率隨之增加。但在高速加工范圍內,隨銑削速度的提高會加劇刀具的磨損。由于主軸轉速很高,切削液難以注入加工區,通常采用油霧冷卻或水霧冷卻方法。下所示為銑削速度對加工性能的影響。/ X% s j6 `* C8 Z5 ^9 F" F
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2. 高速銑削的優點
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由于高速銑削的特性,高速銑削工藝相對常規加工具有以下一些優點:2 l8 ^1 _8 A$ V9 W6 C* |
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(1)提高生產率, }. q% [8 J, T6 v9 v- F
銑削速度和進給速度的提高,可提高材料去除率。同時,高速銑削可加工淬硬零件,許多零件一次裝夾可完成粗、半精和精加工等全部工序,對復雜型面加工也可直接達到零件表面質量要求,因此,高速銑削工藝往往可省卻電加工、手工打磨等工序,縮短工藝路線,進而大大提高加工生產率。/ X& ?3 r5 I/ y: ?# Q4 S
9 F$ y, Z) Z* m2 [& [. F* d2 _- C& J- H(2)改善工件的加工精度和表面質量9 |+ e( Z$ c7 b5 u; i* [" A
高速銑床必須具備高剛性和高精度等性能,同時由于銑削力低,工件熱變形減少,高速銑削的加工精度很高。銑削深度較小,而進給較快,加工表面粗糙度很小,銑削鋁合金時可達Ra0.4~0.6μm,銑削鋼件時可達Ra0.2~0.4μm。
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(3)實現整體結構零件加工) }7 b S7 v3 W) n/ b; Z( m
高速切削可使飛機大量采用整體結構零件,明顯減輕部件重量,提高零件可靠性、減少裝配工時。
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" T' r$ g* u$ N6 l0 y7 [(4)有利于使用直徑較小的刀具
5 @6 T- d; @0 J! n. s* V6 v# K0 k高速銑削較小的銑削力適合使用小直徑的刀具,可減少刀具規格,降低刀具費用。. y7 R/ l+ v/ \" X/ |: [
- `, d$ G1 h+ s7 ^! k1 r; Z(5)有利于加工薄壁零件和高強度、高硬度脆性材料1 u& T" n$ k w2 C8 M8 O' o
高速銑削銑削力小,有較高的穩定性,可高質量地加工出薄壁零件,采用高速銑削可加工出壁厚0.2mm, 壁高20mm的薄壁零件。高強度和高硬度材料的加工也是高速銑削的一大特點,目前,高速銑削已可加工硬度達 HRC60 的零件,因此,高速銑削允許在熱處理以后再- L+ g! e& ~" W6 H" b$ S2 r5 m' L( w
進行切削加工,使模具制造工藝大大簡化。
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(6)可部分替代其他某些工藝,如電加工、磨削加工等5 t2 a" ~7 V! J" x9 j
由于加工質量高,可進行硬切削,在許多模具加工中,高速銑削可替代電加工和磨削加工。0 |$ g( ?. b* U& f1 C
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(7)經濟效益顯著提高; g) x4 H1 [; p, R$ O4 }+ c" N
4 B! H( r7 G% i+ B; \! n由于上述種種優點,綜合效率提高、質量提高、工序簡化、機床投資和刀具投資以及維護費用增加等,高速銑削工藝的綜合經濟效益仍有顯著提高。
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! b. R. q9 w# g2 d3.高速銑削的問題+ v+ `/ M- f; U/ q; N1 s$ X
7 [1 R( A( }$ P$ S高速銑削是一項新技術,尚存在許多不足值得改進,包括:
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3 V3 P* m$ D1 s2 q! a4 d. d; n(1)高速銑削機床較昂貴, 對刀具的切削性能、 精度和動平衡等要求較高, 固定資產投資較大,刀具費用也會提高;' p; F$ s3 @8 F' _! {9 t9 p" A
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(2)加減速度時,加速度較大,主軸的啟動和停止加劇了導軌、滾珠絲桿和主軸軸承磨損,引起維修費用的增加;
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: x8 Y& h! U: {(3)需要特別的工藝知識,專門的編程設備,快速數據傳輸接口;# g0 g& d' p) \1 Z7 ?
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(4)缺乏高級的操作人員;
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! ?# q. D! J* G a" D(5)調試周期較長;
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+ v; \" b O8 |(6)緊急停止實際上不可能實現!人工錯誤、硬件或軟件錯誤都會導致嚴重的后果;
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5 }4 X: ~/ C7 J( ^% Z1 C/ z(7)安全要求很高:機床必須使用具有防彈功能的防護板和防彈玻璃;必須控制刀具伸出量;不要使用“重的”刀具和刀桿。要定期檢查刀具、刀桿和螺釘的疲勞裂縫。選擇刀具時必須注意許用的最大主軸轉速,不使用整體高速鋼刀具。/ c4 G5 C+ H+ G8 d* O! e" ^
' Y- y8 U) f* u( t6 ^, Y4.高速銑削的應用3 j8 f& i; c+ C+ ]+ d
1 \7 K0 i7 A9 \! j2 C3 l* J高速銑削具有很多優點,應用越來越廣泛,但也存在一些不足,因此,必須選擇適合高速銑削的領域應用該技術。下表列出了高速銑削一些應用范圍。
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高速銑削在許多領域取得了成功的應用,如:飛機的蜂窩結構件必須采用高速銑削技術才能保證加工質量、梁、框、壁板等零件加工余量特別大,高速銑削可提高生產率,發動機的葉片采用高速銑削可解決材料難加工問題,等等;絕大部分模具均可利用高速銑削技術加
) _( H4 H. G7 M. t% A) b工,如鍛模、壓鑄模、注塑與吹塑模等,鍛模腔體較淺,刀具壽命較長;壓鑄模尺寸適中,生產率較高,注塑與吹塑模一般尺寸較小,比較經濟。加工模具的石墨電極和銅電極也非常適用高速銑削;高速銑削也適用于模具的快速原型制造;電子產品中的薄壁結構加工尤其需
8 ^' P3 [9 L$ k0 L& o7 g" S& X要高速加工。汽車發動機零件也是高速銑削的應用領域。此外,高速銑削也可用于原型制造。3 x D3 k7 b" J/ }/ d X
; D7 _, P' {; e5.高速銑削的關鍵技術7 O& E; J: Y1 f* ^2 s
, Z) u2 \3 a4 h' x高速切削是制造技術中引人注目的一項新技術,其應用面廣,對制造業的影響大。高速切削技術是新材料技術、計算機技術、控制技術和精密制造技術等多項新技術綜合應用發展的結果。高速切削主要包括以下幾方面的基礎理論與關鍵技術:
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( R4 j) }8 C3 h* c# [( M- w高速切削機理;
0 A5 B8 t9 r9 |% U5 Q. t0 E/ O* s高速切削刀具技術;
7 K: [& f' @' D9 W* @1 p; N0 {高速切削機床技術;
$ ^$ J, x$ p5 Z( W+ U, W' l6 f高速切削工藝技術;
, w" w8 V9 V: n2 c7 r5 { E" S! h高速加工的測試技術等。$ d3 K, j: t/ {6 |2 O
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{5 q& n- o6 a8 _高速切削所包含的技術如下面的框圖:" Y I5 i% C- i
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