高速切削因当前的机床本身的主轴和采用的刀具的限制决定了它不可能是一定好,目前国外通用的做法是第YI台设备不采用高速切削,而第二台或第三台则可考虑这种设备。
成功的做法例如:
1台仿形铣把大部分切削量完成(重切削)而剩于2~3mm的加工余量
把剩余的切削量在高速机床上快速完成,这样做有很多好处 :
1)--重切削机床很多,加工费很低
2)--加工量大,精度要求不高极易达到
3)--刀具便宜
4)--转入高速切削后,因为加工对象已接近成形,所以第YI刀的切削量很均匀
5)--成形快速准确
6)--免太多打磨,配合尺寸精QUE
7)--刀具虽贵,但时间短,切削量不大,性能价格比率很好
8)--很多细微之处,如小角度导度等,细致加工一次完成而不用电火花帮快,
9)--极好的表面光洁度(镜面效果)
如此看来,设备的协条本是取胜之道,因为它的剩余量有2~3个mm所以在工作台上XY上做两个校准G54的档板就完成工件装夹的问题,而对于切削量不大的工件则直接在高速机床完成了。
六、还有一个问题要讨论是主轴的问题
对于数控铣和加工中心因为要求低转速大扭据,所以一定需要主轴变速箱来的减速比来提升扭力的转速低而精度差是不可避免的,所以不大可能用小半径刀具。 对于雕铣机来说要主轴工作在2~3万RPM才可工作,回转精度一般2个μ左右,不然断刀现象全很严重,所以一定要用电主轴,即电机和主轴是一体的。 对于高速切削设备来讲,要求内藏式电主轴,而且在低转速时也要用一定的扭矩要有油水冷却机来保持主轴工作温度恒定主轴功率要在7.5~8KW以上,转速要超过25000RPM。
5)对数控铣和CNC加工中心,因为要求输出低转速大扭矩,需要采用主轴变速箱的减速比来提升扭力,所以转速低是不可避免的,一般数控铣和CNC加工中心的最GAO转速6000r/min,不大可能用很小半径的刀具。但对于CNC雕刻机来说,主轴通常在20000~30000r/min才可工作,回转精度一般2μ左右,不然断刀现象会很严重,所以一定要用电主轴或气动主轴,即电机和主轴是一体的,且主轴的固定板一般都采用合金铝等轻质材料。对于高速切削设备来讲,要求内藏式电主轴,而且在低转速时也要用一定的扭矩,要有油水冷却机来保持主轴工作温度恒定,主轴功率要在7.5~8kW以上,转速要超过25000r/min。
2.2数控系统
数控铣与CNC加工中心对数控系统要求速度一般,主轴转速0~6000r/min左右。而雕铣机要求高速的数控系统以及极好的伺服电机特性,主轴转速3000~40000r/min左右。直接支持MasterCAM等多种CAD/CAM软件生成的G代码。数控系统同时具有如下功能:
(1)自动对刀功能:自动寻中心、边角、深度,精度极高,解决模具找正的难题;
(2)自动/手动加工:支持ISO标准的G指令;
(3)增量进给和进给倍率在线调整功能:该操作可以精QUE设定进给速度;
(4)用户数据输入(MDI)功能:用户可以在线输AG指令并立即执行;
(5)单步模式:用户可以把要执行的加工任务设置为单步模式;
(6)高速平滑速度连接特性:自适应地决定当前指令与下一条指令间的衔接速度。不仅大大提高了加工效率,而且改善了加工性能,可消除留在加工表面的速度接刀痕;
(7)三维模拟显示功能:通过简单的操作可以从各个角度观察三维加工结果;
(1)高速高精与多轴加工成为数控机床的主流,纳米控制已经成为高速高精加工的潮流。(2)多任务和多轴加工数控机床越来越多地应用到能源、航空航天等行业。
(3)机床与机器人的集成应用日趋普及,且结构形式多样化,应用范围扩大化,运动速度高速化,多传感器融合技术实用化,控制功能智能化,多机器人协同普及化。
(4)智能化加工与监测功能不断扩充,车间的加工监测与管理可实时获取机床本身的状态信息,分析相关数据,预测机床的状态,提前进行相关的维护,避免事故的发生,减少机床的故障率,提高机床的利用率。
(5)最xin的机床误差检测与补偿技术能够在较短的时间内完成对机床的补偿测量,与传统的激光干涉仪相比,对机床误差的补偿精度能够提高3~4倍,同时效率得到大幅度提升。
(6)最xin的CAD/CAM技术为多轴多任务数控机床的加工提供了强有力的支持,可以大幅度提高加工效率。
(7)刀具技术发展迅速,众多刀具的设计涵盖了整个加工过程,并且新型刀具能够满足平稳加工以及抗振性能的要求。
三、数控机床技术发展的趋势
1、高速度与超精度化速度和精度是数控机床的两个重要指标,它直接关系到加工效率和产品的质量。高速度、超精度加工技术可极大地提高xiao率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。特别是在超高速切削、超精密加工技术的实施中,对机床各坐标轴位移速度和定位精度提出了更高的要求;另外,这两项技术指标又是相互制约的,也就是说要求位移速度越高,定位精度就越难提高。目前,在超高速加工中,车削和铣削的切削速度已达到5000~8000m/min以上;主轴转数在30000转/分(有的高达10万转/分)以上;工作台的移动速度(进给速度):在分辨率为l微米时,在100m/min(有的到200m/min)以上,在分辨率为0.1um时,在24m/min以上;自动换刀速度在1秒以内;小线段插补进给速度达到12m/min。在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10um提高到5um,精密级加工中心则从3~5um,提高到1~1.5um,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01um)。