提高加工中心切削效率的途径有哪些?接下来加工中心厂家就来为您介绍一下,一起来了解。
(1)合理选择切削用量
当前以高速切削为代表的干切削、硬切削等新的切削工艺已经显示出很多的优点和强大的生命力,成为制造技术提高加工效率和质量、降低成本的主要途径。
实践证明,当切削速度提高10倍,进给速度提高20倍,远远超越传统的切削“禁区”后,切削机理发生了根本的变化。其结果是:单位功率的金属切除率提高了30%～40%,切削力降低了30%,刀具的切削寿命提高了70%,大幅度降低了留在工件上的切削热,切削振动几乎消失;切削加工发生了本质性的飞跃。根据目前机床的情况来看,要充分发挥先进刀具的高速加工能力,需采用高速加工,增大单位时间材料被切除的体积(材料切除率Q)。
在选择合理切削用量的同时,尽量选择密齿刀(在刀具每英寸直径上的刀齿数≥3),增加每齿进给量,提高生产率及刀具寿命。有关试验研究表明:当线速度为165m/min,每齿进给为0.04mm时,进给速度为341m/min,刀具寿命为30件。如果将切削速度提高到350 m/min,每齿进给为0.18mm,进给速度则达到2785m/min,是原来加工效率的817%,而刀具寿命增加到了117件。
(2)选择性能好的刀具材料
在高速机床切削加工中,金属切削刀具的作用不亚于瓦特发明的蒸气机。制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性,必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等),并不易变形。目前国内外性能好的刀具材料主要有:金属陶瓷、硬质合金涂层刀具、陶瓷刀具、聚晶金刚石(PCD)和立方氮化硼(CBN)刀具等。它们各具特点,适应的工件材料和切削速度范围各不相同。CBN适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等,如加工高硬钢件(50～67HRC)和冷硬铸铁时主要选用陶瓷刀具和CBN刀具,其中加工硬度60～65HRC以下的工件可用陶瓷刀具,而65HRC以上的工件则用 CBN刀具进行切削;PCD适用于切削不含铁的金属,及合金、塑料和玻璃钢等,加工铝合金件时,主要采用PCD和金刚石膜涂层刀具;碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具;硬质合金涂层刀具(如涂层TiN、TiC、TiCN、TiAIN等)虽然硬度较高,适于加工的工件范围广,但其抗氧化温度一般不高,所以切削速度的提高也受到限制,一般可在400～500m/min范围内加工钢铁件,而Al2O3涂层的高温硬度高,在高速范围内加工时,其耐磨性较TiC、TiN涂层都好。
此外,刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量有很大影响,高速切削时的刀具前角一般比普通切削时小10°,后角大5°～8°。为防止刀尖处的热磨损,主、副切削刃连接处应采用修圆刀尖或倒角刀尖,以增大局部刀尖角,增大刀尖附近切削刃的长度和刀具材料体积,以提高刀具刚性和减少刀具破损率。
