- 請輸入您的關(guān)鍵詞:
在機械零件加工作業(yè)中,孔加工所占比例相當大,與高速銑削相類(lèi)似的高速、高精度鉆削加工已提上議事日程,孔加工對于促使零部件生產(chǎn)合理化是不可或缺的重要工藝過(guò)程。近年來(lái),零部件生產(chǎn)大都采用以CNC機床為中心的生產(chǎn)形態(tài),進(jìn)行孔加工時(shí),也大都采用加工中心、CNC電加工機床等先進(jìn)設備。無(wú)論哪個(gè)領(lǐng)域的孔加工,實(shí)現高精度和高速化都是取得用戶(hù)訂單的重要競爭手段。
高速孔加工所用加工中心(MC)的條件
實(shí)現孔加工高速化的先決條件是采用高速加工中心,而機床的高速化要滿(mǎn)足下列條件。
1.配備高速回轉主軸
鉆頭和立銑刀一樣帶有中心齒,由于中心齒附近有一種圓周速度,因此,切削速度向高速化發(fā)展時(shí),主軸的轉速也實(shí)現高速化。特別是在使用小直徑鉆頭時(shí),主軸的高速化更是不可缺少的。今后,隨著(zhù)孔加工高速化的進(jìn)展,預計轉速達30000~100000r/min的主軸需求將不斷增多。同時(shí),由于達到規定的高速回轉所需時(shí)間很短以及要求Z向(鉆頭切削方向)主軸伸出長(cháng)度應控制在一定程度之內,因此,高速主軸的配置是實(shí)現高速高精度孔加工不可缺少的條件。
2.可動(dòng)部分具有動(dòng)作敏捷的功能
主軸和工作臺等可動(dòng)部分應盡可能減輕重量,以實(shí)現動(dòng)作快捷化,這也是進(jìn)行高速孔加工具備的條件。1個(gè)孔的加工時(shí)間只需數秒鐘,因此,必xu縮短孔與孔之間的工具移動(dòng)時(shí)間,這是實(shí)現好的切削效果的關(guān)鍵問(wèn)題,解決此問(wèn)題的途徑首先即為可動(dòng)部件的動(dòng)作要靈活快捷。例如,即便達到了高精度的定位精度,但如機床可動(dòng)部分的動(dòng)作不夠靈敏快捷,也就不可能滿(mǎn)足當前用戶(hù)提出的實(shí)現高速孔加工的要求。通常是用加速度特性(G值)來(lái)判斷機床可動(dòng)部分的快捷性能,當G=0.8~1.5時(shí),可判斷該機床為具有高度快捷性能的加工中心。
3.工作臺與機床整體面積的比例應較小
4.作為加工中心的用戶(hù),他們希望工作臺及工作臺以外的部分所占空間應盡可能少一些。尤其是孔加工這類(lèi)加工成本較高而附加價(jià)值又較低的加工領(lǐng)域,使用那種結構緊湊的加工中心。如日本理化研究所試制的高速CNC銑床,其加工范圍為300mm2,機床本體所占面積950mm2,機床所占面積約為可加工大工件尺寸的三倍,整個(gè)結構相當緊湊。該銑床主軸轉速為45000r/min,可進(jìn)行高速切削。主軸為XY方向移動(dòng)式結構(工作臺僅在Z軸移動(dòng)),其加速度特性值G=1.5,表明該機床具有快捷動(dòng)作功能。
4.主軸可直接供給冷卻液
在鉆削過(guò)程中,加工L/D(鉆頭直徑與孔深之比)在5以上的孔特別注意排屑問(wèn)題,選用帶供油孔的鉆頭,以便進(jìn)行穩定的加工。采用由主軸中心供給冷卻液的方式,對于更換卡具的鎖緊螺栓則更為方便。
5.具有孔加工用CNC工具插補功能
CNC切削的特點(diǎn)在于可以進(jìn)行控制工具軌跡的合理加工,在對孔進(jìn)行CNC切削加工時(shí),可采用螺旋切削、等高走刀、對切等工具插補方式,具有這些功能的CNC控制系統均可在孔加工中加以應用。
跨入高速鉆孔加工新時(shí)期
長(cháng)期以來(lái)都是利用鉆頭進(jìn)行高精度孔、螺紋孔等通孔及螺栓孔等的加工,這類(lèi)加工已經(jīng)向高速切削方向迅速發(fā)展。
在孔加工作業(yè)中,目前仍大量使用高速鋼麻花鉆,但各企業(yè)之間在孔加工精度和加工效率方面已逐漸拉開(kāi)了差距。高速切削鉆頭的材料以陶瓷涂層硬質(zhì)合金為主,如MAZAK公司和森精機制作所在加工鑄鐵時(shí),即采用了陶瓷涂層鉆頭。在加工鋁合金等有色材料時(shí),可采用金剛石涂層硬質(zhì)合金鉆頭、DLC涂層硬質(zhì)合金鉆頭或帶金剛石燒結體刀齒的鉆頭??傊?,今后將會(huì )不斷開(kāi)發(fā)出許多新型的高速切削鉆頭。