在加工大余量的鑄造件時(shí),用戶(hù)在粗加工作業(yè)中都希望獲得較大的切削力。但是,在對(duì)加工難度大的高韌性材料(如鈦、不銹鋼和高合金鋼或特種鋼)進(jìn)行加工時(shí),很多設(shè)備時(shí)常就達(dá)到了其效率或穩(wěn)定性的極限,滿(mǎn)足不了加工需求。成功實(shí)現(xiàn)大難度切削的一個(gè)前提就是把機(jī)床當(dāng)作一種多環(huán)節(jié)的機(jī)械加工鏈。設(shè)備是基礎(chǔ),只有當(dāng)?shù)镀芨叩那邢髁屯屏τ蓹C(jī)架承受的時(shí)候,裝機(jī)功率才可以成功地轉(zhuǎn)化為單位時(shí)間的切削量。對(duì)加工任務(wù)的全面觀察,是加工作業(yè)能夠完成的關(guān)鍵。只有把設(shè)備、工裝、工件、刀具和加工流程構(gòu)成的整個(gè)系統(tǒng)視為是一個(gè)單元,方可達(dá)到較高水平、較穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)性較好的工藝流程(圖1)。
圖1 在切削難度大的作業(yè)場(chǎng)合,高的切削速度并非總是
決定性的因素,大的切削深度和大的進(jìn)給量反而更為重要
設(shè)備與加工流程的統(tǒng)一
工藝鏈中zui薄弱的環(huán)節(jié)往往決定能否成功。因此,穩(wěn)定、的設(shè)備結(jié)合*的流程,便是通往成功的一把鑰匙。
heller公司擁有的技術(shù)發(fā)展水平。在設(shè)計(jì)h型系列臥式加工中心時(shí),就把功率儲(chǔ)備的因素考慮進(jìn)去,從而使得堅(jiān)固耐用的設(shè)備可以在zui大范圍內(nèi)得到充分的利用。對(duì)此,用于h 2000型(圖2)和h 4000型設(shè)備上的雙驅(qū)動(dòng)z軸也起到了很大的作用。
圖2 h型系列臥式加工中心用于加工量變化
著的批量加工作業(yè),h 2000型擁有雙驅(qū)動(dòng)z軸
機(jī)架和部件的高剛性
瞬間不能決定生產(chǎn)的優(yōu)劣,因?yàn)樯a(chǎn)是一個(gè)延續(xù)的過(guò)程。七天生產(chǎn),三班作業(yè)。機(jī)床和部件的剛性結(jié)構(gòu)在zui初就按照zui大剛性和良好阻尼特性進(jìn)行設(shè)計(jì),這也是大難度切削的基本條件。
圖3 線性導(dǎo)軌確保了通往換裝位置門(mén)的暢通,并達(dá)到操作簡(jiǎn)便的效果
h型系列加工中心擁有利用貫穿式拓?fù)鋬?yōu)化了的結(jié)構(gòu)件。研發(fā)人員的目標(biāo),并非從設(shè)計(jì)理念出發(fā),去堆積大的重量,相反卻要使設(shè)備盡可能地“苗條”。對(duì)于設(shè)備的工作空間來(lái)說(shuō),也是如此。這也避免了切屑堆積在表面上,從而使得設(shè)備機(jī)構(gòu)變熱等情況的發(fā)生。為了優(yōu)化可接近的程度,線性導(dǎo)軌確保了通往換裝位置門(mén)的暢通,并達(dá)到操作簡(jiǎn)便的效果(圖3)。工作臺(tái)擁有一個(gè)力矩傳遞的變址,可允許一個(gè)4×90的調(diào)整。解鎖通過(guò)腳動(dòng)鍵鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)(圖4)。除了單獨(dú)的設(shè)備配置之外,針對(duì)h2000型和h4000型,還提供了兩種選項(xiàng):power-pack適用于從事大難度切削的用戶(hù),對(duì)此,除了可以采用17kw/81nm/10000min-1的標(biāo)準(zhǔn)型主軸之外,也可以安裝使用一個(gè)38kw/242nm/10000min-1型號(hào)的主軸。因此,speed-pack方案用以針對(duì)快速而加工輕金屬的用戶(hù)(圖5)。這里有兩種軸型可供選擇:一種為40kw/95nm/10000min-1的主軸,另一種為zui大功率達(dá)25kw、zui大力矩為40nm和轉(zhuǎn)速為24000min-1的快速旋轉(zhuǎn)型highspeed-cutting主軸。
圖4 工作臺(tái)擁有一個(gè)力矩傳遞的變址,可允許一個(gè)4×90°的調(diào)整
大切削力進(jìn)一步優(yōu)化高品質(zhì)刀具
圖5 speed-pack可用于快速而高精度的輕金屬加工場(chǎng)合
大難度切削需要用到大的切削力,這對(duì)刀具技術(shù)提出了極大挑戰(zhàn),這些差異往往存在于微小的細(xì)節(jié)上。切削材料的選擇和切削邊緣的造型面臨著特別的挑戰(zhàn),硬的細(xì)顆粒材料、耐磨層、切削邊緣的準(zhǔn)備、動(dòng)態(tài)剛性刀具只是一些與大難度切削作業(yè)相關(guān)的詞條,但是,如果使用了錯(cuò)誤的切削策略,即使是的刀具,也會(huì)很快達(dá)到它的極限。因此,正確的切削策略結(jié)合正確的加工切削參數(shù),這對(duì)于接近極限的加工作業(yè)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。此時(shí),一般都采用過(guò)程監(jiān)控技術(shù),如ipm(集成過(guò)程監(jiān)視)。即使刀具失靈,設(shè)備和工件也都可以得到有效保護(hù),生產(chǎn)也可通過(guò)有效的補(bǔ)位措施,繼續(xù)進(jìn)行下去。