基于數(shù)控機床高速切削加工工藝的應用與分析

1、基于數(shù)控機床高速切削加工工藝的應用與分析摘要：本文主要針對數(shù)控機床使用傳統(tǒng)方法加工過程中存在質量差、效率低的問題，將高速切削加工技術引入數(shù)控機床的加工過程中，并對加工工藝進展了改進。高速切削加工切削系統(tǒng)的工作頻率遠高于機床的低階固有頻率，振動較小，大大降低了加工外表粗糙度，進步了加工質量?；诟咚偾邢骷庸まD速高和切削力小的特點，取消臥式銑床升降臺半精加工工序，進步了加工效率。關鍵詞：升降臺；加工工藝；高速切削；切削力目前，國內(nèi)許多企業(yè)數(shù)控機床的加工仍然使用傳統(tǒng)方法加工，由于傳統(tǒng)加工工藝是針對當時的設備、刀具狀況制定的，一直沿用了幾十年，存在質量差、效率低的問題，遠遠不能適應劇烈的市場競爭。各銑

2、床消費廠家為了搶占市場，紛紛投入人力、物力，尋求新方法新工藝進步臥式銑床升降臺的加工效率和加工質量。本研究將高速切削加工技術引入臥式銑床升降臺的加工過程中，并根據(jù)高速切削加工的特點對臥式銑床升降臺加工工藝進展了改進。1臥式銑床升降臺的構造特征臥式銑床包括床身、橫梁、升降臺、滑鞍、工作臺、底座六大部件，其中滑鞍執(zhí)行X向進給，工作臺執(zhí)行Y向進給，而升降臺執(zhí)行Z向進給，即升降進給，是連接床身、滑鞍、底座的關鍵零件。臥式銑床升降臺的材質為灰口鑄鐵(HT200)，屬于較復雜的箱體零件，壁厚不均，剛性缺乏。圖1臥式銑床構造圖2使用傳統(tǒng)方法加工存在的弊端臥式銑床升降臺的傳統(tǒng)加工工藝是上個世紀八十年代制定的，

3、受到當時設備、刀具等條件的限制，在普通銑床和鏜床上加工，存在的問題如下：工件壁厚不均，剛性缺乏。為了減少每道工序的切削量，傳統(tǒng)加工工藝分粗加工、半精加工、精加工，工序長，效率低；設備主軸轉速低，加工出的工件外表粗糙度差；設備落后，定位及重復定位精度差，不易保證加工質量；裝卸工件的輔助時間太長；刀具磨損不易監(jiān)控，容易造成廢品；換刀由人工完成，勞動強度大；舊工裝剛性差，易產(chǎn)生振動。3高速切削的定義及優(yōu)點3.1高速切削加工的定義高速切削加工技術中的高速是一個相對概念。對于不同的加工方法和工件材料，高速切削加工時應用的切削速度并不一樣。一般認為高于(5l0)倍的普通切削速度的切削加工定義為高速切削加工

4、。高速切削在實際消費中切削鋁合金的速度范圍為15005500in，銅材為l00in以上，鑄鐵為500in1500in，鋼為300800in，切削進給速度已高達4in40in。對于不同的加工方法采用不同的切削速度，其中，車削為7007000in，銑削為3006000in，鉆削為20011in，磨削為900021600in。3.2高速切削加工的優(yōu)點隨切削速度進步，采用較小的切削深度和厚度，刀具的每刃切削量極小，所以切削力隨之減小，切削力平均可減小30以上，有利于加工薄壁零件和脆性材料。隨切削速度進步，單位時間內(nèi)的金屬切除率增加，加工效率進步。高速切削加工時，切屑很高的速度排出，帶走了90以上的切削

5、熱，傳給工件的熱量很少，減少了工件的內(nèi)應力和熱變形，進步加工精度。轉速的進步，使切削系統(tǒng)的工作頻率遠離機床的低階固有頻率，減小了振動，大大降低了加工外表粗糙度。由于采用新型高硬度材料，高速切削可加工硬度HR(4565)的淬硬鋼鐵件，取代磨削加工。4解決方法及措施針對傳統(tǒng)工藝存在的問題，將高速切削加工技術引入新工藝中，對臥式銑床升降臺平面和孔系的加工作了如下改進：由普通設備上加工改在高速加工中心加工；采用高速切削加工，切削力減少，可以將半精加工、精加工合并，減少工序，進步效率。有機械手自動換刀，減輕了勞動強度；主軸轉速大大進步，加工出的工件外表粗糙度低；設備定位及重復定位精度高，保證加工質量；工

6、況監(jiān)測系統(tǒng)可監(jiān)測刀具磨損情況及刀具斷裂情況；因為高速加工中心有兩個工作臺，保證工件連續(xù)加工，縮短了輔助時間；工裝系統(tǒng)做了如下改進：A增加輔助支撐：毛坯鑄造時，在薄壁位置增加加強豎肋(23個)；B增大夾緊力，在原工裝系統(tǒng)上增加夾緊位置1個，并在所有夾緊位置適當增加夾緊力；增加定位面面積，使用面積較大的定位塊取代定位銷。5完畢語高速切削加工技術在臥式銑床升降臺的加工中，起到了重要的作用，大大進步了加工質量和效率，使單件臥式銑床升降臺的消費周期從以往的300小時，縮短到如今的150小時左右，消費才能成倍增長，使臥式銑床消費企業(yè)在劇烈的市場競爭中立于不敗之地。隨著汽車、火車的提速，世界經(jīng)濟的開展被推向了新的高潮。隨著高速切削加工技術的進一步完善，高速切削在機床行業(yè)乃至其它行業(yè)將會發(fā)揮越來越大的作用。中國論文聯(lián)盟.Ll.參考文獻：1艾興高速切削加工技術,國防工業(yè)出版社，20