機(jī)床的加工性能包括其加工質(zhì)量和切削效率兩個重要的方面,所以對于立式加工中心來說切削效率還是非常的重要的，今天要為大家介紹的就是立式加工中心的切削效率應(yīng)該怎么樣來提高。
(1)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(diǎn)和強(qiáng)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。
實(shí)踐證明,當(dāng)切削速度提高10倍,進(jìn)給速度提高20倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)的切削“禁區(qū)”后,切削機(jī)理發(fā)生了根本的變化。其結(jié)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(fā)生了本質(zhì)性的飛躍。根據(jù)目前機(jī)床的情況來看,要充分發(fā)揮先進(jìn)刀具的高速加工能力,需采用高速加工,增大單位時(shí)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(shí),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(jìn)給量,提高生產(chǎn)率及刀具壽命。有關(guān)試驗(yàn)研究表明:當(dāng)線速度為165m/min,每齒進(jìn)給為0.04mm時(shí),進(jìn)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(jìn)給為0.18mm,進(jìn)給速度則達(dá)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(jī)床切削加工中,金屬切削刀具的作用不亞于瓦特發(fā)明的蒸氣機(jī)。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(qiáng)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。目前國內(nèi)外性能好的刀具材料主要有:金屬陶瓷、硬質(zhì)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(diǎn),適應(yīng)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(shí)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(jìn)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(shí),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(xiàn)在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具;硬質(zhì)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(nèi)加工鋼鐵件,而Al2O3涂層的高溫硬度高,在高速范圍內(nèi)加工時(shí),其耐磨性較TiC、TiN涂層都好。
此外,刀具切削部分的幾何參數(shù)對切削效率的高低和加工質(zhì)量有很大影響,高速切削時(shí)的刀具前角一般比普通切削時(shí)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(yīng)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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