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提高加工中心切削效率的途徑有哪些?

時間:2019-03-04閱讀次數:352來源:成海機床

提高加工中心切削效率的途徑有哪些?接下來加工中心廠家就來為您介紹一下,一起來了解。

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(1)合理選擇切削用量

當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顯示出很多的優點和強大的生命力,成為制造技術提高加工效率和質量、降低成本的主要途徑。

實踐證明,當切削速度提高10倍,進給速度提高20倍,遠遠超越傳統的切削“禁區”后,切削機理發生了根本的變化。其結果是:單位功率的金屬切除率提高了30%~40%,切削力降低了30%,刀具的切削壽命提高了70%,大幅度降低了留在工件上的切削熱,切削振動幾乎消失;切削加工發生了本質性的飛躍。根據目前機床的情況來看,要充分發揮先進刀具的高速加工能力,需采用高速加工,增大單位時間材料被切除的體積(材料切除率Q)。

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≥3),增加每齒進給量,提高生產率及刀具壽命。有關試驗研究表明:當線速度為165m/min,每齒進給為0.04mm時,進給速度為341m/min,刀具壽命為30件。如果將切削速度提高到350 m/min,每齒進給為0.18mm,進給速度則達到2785m/min,是原來加工效率的817%,而刀具壽命增加到了117件。

(2)選擇性能好的刀具材料

在高速機床切削加工中,金屬切削刀具的作用不亞于瓦特發明的蒸氣機。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、沖擊韌性和化學惰性,良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等),并不易變形。目前國內外性能好的刀具材料主要有:金屬陶瓷、硬質合金涂層刀具、陶瓷刀具、聚晶金剛石(PCD)和立方氮化硼(CBN)刀具等。它們各具特點,適應的工件材料和切削速度范圍各不相同。CBN適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等,如加工高硬鋼件(50~67HRC)和冷硬鑄鐵時主要選用陶瓷刀具和CBN刀具,其中加工硬度60~65HRC以下的工件可用陶瓷刀具,而65HRC以上的工件則用 CBN刀具進行切削;PCD適用于切削不含鐵的金屬,及合金、塑料和玻璃鋼等,加工鋁合金件時,主要采用PCD和金剛石膜涂層刀具;碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具;硬質合金涂層刀具(如涂層TiN、TiC、TiCN、TiAIN等)雖然硬度較高,適于加工的工件范圍廣,但其抗氧化溫度一般不高,所以切削速度的提高也受到限制,一般可在400~500m/min范圍內加工鋼鐵件,而Al2O3涂層的高溫硬度高,在高速范圍內加工時,其耐磨性較TiC、TiN涂層都好。

此外,刀具切削部分的幾何參數對切削效率的高低和加工質量有很大影響,高速切削時的刀具前角一般比普通切削時小10°,后角大5°~8°。為防止刀尖處的熱磨損,主、副切削刃連接處應采用修圓刀尖或倒角刀尖,以增大局部刀尖角,增大刀尖附近切削刃的長度和刀具材料體積,以提高刀具剛性和減少刀具破損率。

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