加工中心可以很好地解決復(fù)雜、精密、小批量、可變零件的加工問題,是一種靈活、高效的自動化機床。程序員在使用數(shù)控機床時,首*行工藝分析。
加工中心根據(jù)被加工工件的材料、外形形狀和加工精度,選擇合適的機床,制定加工方案,確定零件的加工順序、各工序使用的刀具、夾具和切削參數(shù)。
在數(shù)控加工中,切削用量的選用是關(guān)鍵的環(huán)節(jié),它直接影響加工效率和加工質(zhì)量的提高。合理地選擇加工中心切削用量需要理論和實踐相結(jié)合,在實踐中不斷摸索實驗,才能更好地總結(jié)、歸納出比較合適的切削用量。
切削用量主要包括背吃刀量和側(cè)吃刀量、進給速度和切削速度。從刀具的耐用度考慮,切削用量的選擇方法是先選背吃刀量,其次是進給速度,再是確定切削速度。
提高切削效率的途徑:
一、合理選擇切削用量
當(dāng)前以高速切削為代表的干切削、硬切削等新的切削工藝已經(jīng)顯示出很多的優(yōu)點和強大的生命力,成為制造技術(shù)提高加工效率和質(zhì)量、降低成本的主要途徑。在選擇合理切削用量的同時,盡量選擇密齒刀(在刀具每英寸直徑上的刀齒數(shù)≥3),增加每齒進給量,提高生產(chǎn)率及刀具壽命。
二、選擇性能好的刀具材料
制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性,必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學(xué)惰性,良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等),并不易變形。
三、加快涂層技術(shù)的開發(fā)
刀具涂層技術(shù)自從問世以來,對性能的改善和加工技術(shù)的進步起著非常重要的作用,涂層刀具已經(jīng)成為現(xiàn)代刀具的標(biāo)志,在比已超過50%。在21世紀(jì)初,涂層刀具的比例將進一步增加,有望在技術(shù)上突破CBN涂層技術(shù),使CBN的優(yōu)良性能在更多的刀具和切削加工中得到應(yīng)用,將全面提高加工黑色金屬的切削水平。此外,納米級超薄超多層和新型涂層材料的開發(fā)應(yīng)用的速度將加快,涂層將成為改善性能的主要途徑。
四、選擇高精度刀片
刀片精度低,跳動量太大,面銑刀加工的平面光潔度將降低,甚至出現(xiàn)溝狀。高精度數(shù)控機床上刀片的跳動量應(yīng)控制在2~5μm。
五、提高加工表面質(zhì)量
在保持相同的切削效率(即相同Q值)下,提高切削速度可改善切屑形成過程和增加切削阻尼,抑制顫振,相應(yīng)地減少每個刀齒的進給量能降低切削表面軌跡形成的殘留高度,改善表面粗糙度,從而有利于精密零件和模具的加工。
六、建立合理的刀具儲備
這里的刀具是指高切削效率刀具,而這些刀具的價格較高,相同直徑的銑刀,好刀具的價格可能是普通的幾倍甚至十幾倍。絕大多數(shù)企業(yè)的加工中心的刀庫均可容納40把刀具以上,并有60、90、120等不同刀數(shù)的刀庫可供選擇。
七、設(shè)計簡易的磨刀夾具
機夾銑刀盤效率高,使用方便,深受操作者歡迎,但刀片消耗量大,使用成本高,而且多數(shù)情況下刀片的損壞是由于刃口磨損造成的,因此刀片的重磨再利用對工廠來說可獲得較高經(jīng)濟效益。硬質(zhì)合金刀片的硬度高,磨削效率低,采用單片磨削將達(dá)不到節(jié)約的目的,需設(shè)計出高效簡單的夾具,實現(xiàn)一次裝夾多個刀片。
八、加工方式的選擇
加工方式可分為順銑與逆銑兩種。而加工中心的機械傳動系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)本身就有較高的精度和剛度,相對運動面的摩擦系數(shù)小,傳動部件的間隙小,運動慣量小,并有適當(dāng)?shù)淖枘岜?,因此可以采用順銑的方式加工,以提高加工效率。此外,根?jù)加工經(jīng)驗,順銑比逆銑時刀具壽命要提高1倍多,采用不對稱的立銑方法,壽命可提高2~3倍。