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刀具與機(jī)床的匹配性

作者: 來(lái)源: 日期:2017/9/1 14:28:37 人氣:3529
對(duì)于很多加工應(yīng)用,不必?fù)?dān)心機(jī)床是否有足夠的功率來(lái)完成你所要加工的任務(wù);然而,有些情形(通常是粗加工應(yīng)用)則要求編程員/操作人員得明確某一給定的刀具需求多大的功率。當(dāng)使用裝備高速主軸的機(jī)床時(shí),由于在較低轉(zhuǎn)速下通常輸出的功率非常低,因此計(jì)算功率消耗的需要變得非常重要。對(duì)于這些機(jī)床,為了使機(jī)床、刀具和被加工材料運(yùn)行在優(yōu)化的參數(shù)下,應(yīng)用較小直徑的刀具通常是必要的。下述信息將討論一些需要指出的領(lǐng)域,如模具制造業(yè)今天所使用的刀具新技術(shù),如何在粗加工應(yīng)用中獲得最大效率。
  了解機(jī)床特性
  為了確定機(jī)床是否具備在某一給定參數(shù)下加工的功率,相關(guān)人員必須熟悉他們的機(jī)床主軸功率圖。主軸功率圖將揭示機(jī)床的功率和扭矩特性,而且它通常被分成兩個(gè)獨(dú)立的額定值(30分鐘與連續(xù)功率額定值)。這個(gè)圖應(yīng)該常備在手邊作參考。
  估算功率消耗
  如前所述,確定某一給定的刀具在加工時(shí)必需的功率值是非常重要的。有關(guān)如何估算加工某給定材料必需的功率值已經(jīng)有很多著述。下述信息將覆蓋基本理論。
  確定某給定刀具功率消耗的常用方法是金屬切除率(mrr)與功率因子相乘。金屬切除率(mrr)通過(guò)所使用刀具的切削寬度、切削深度與進(jìn)給量相乘(mrr=woc*doc*F)得到。功率因子(p因子)是一個(gè)預(yù)定的功率常數(shù),隨材料不同而變化。它取決于切削一立方英寸某給定材料每分鐘所需要的功率值(顯示材料在各種硬度值下的功率常數(shù)圖可在諸如機(jī)械師手冊(cè)的出版物上找到)。
  注意到這種表示功率的方法僅是估算值是重要的,而且許多其它因素也會(huì)影響功率計(jì)算。機(jī)床主軸效率、材料硬度、刀具與刀片的幾何形狀、切削液、刀具磨損等都會(huì)影響功率需求。
  三角形的刀片形成了允許更高金屬切除率的大切削刃外形。
  當(dāng)進(jìn)行功率計(jì)算時(shí)需要考慮很多因素,而且刀具正是諸多因素之一,這是很明顯的。在某些場(chǎng)合,當(dāng)使用針對(duì)粗加工應(yīng)用的高進(jìn)給刀具時(shí),主軸將是確定所使用的刀具直徑和加工參數(shù)的決定性因素。對(duì)于任何機(jī)床的粗加工,特別是諸如CAT/BT40和HSK40之類(lèi)的較小主軸連接的機(jī)床,為了在獲得最大生產(chǎn)率的同時(shí)避免不希望有的主軸負(fù)載和切削工況,知道如何著手,因此進(jìn)行需求功率計(jì)算是很重要的。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了加工功率計(jì)算器,它能覆蓋這些新型高進(jìn)給刀具并大幅減少銑削、鉆削和車(chē)削功率消耗估算所需的時(shí)間和精力。通過(guò)從下拉菜單進(jìn)行選擇并填入一些關(guān)于刀具名稱(chēng)、刀具形狀、切削速度、進(jìn)給量等輔助信息,編程員/操作人員能迅速確定機(jī)床對(duì)于手邊的應(yīng)用是否大概具備足夠的功率。
  針對(duì)粗加工應(yīng)用的刀具技術(shù)
  既然你知道粗加工時(shí)如何使機(jī)床產(chǎn)出最大,該是討論如何使刀具產(chǎn)出最大的時(shí)候了。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出特別針對(duì)粗加工金屬切除率最大化的新型設(shè)計(jì)的刀具,它允許使用非常高的進(jìn)給量,并在粗加工時(shí)獲得能顯著減少加工周期和成本的金屬切除率。
  該刀具對(duì)2-D和3-D零件幾何形狀都能勝任,而且它有各種類(lèi)型與規(guī)格。
  用戶(hù)的另一種選擇是采用模塊化刀具,通過(guò)使用頭部帶螺紋孔的不同刀桿所獲得的柔性,使得操作工對(duì)每個(gè)應(yīng)用都能設(shè)定懸伸長(zhǎng)度并獲得最大的剛性。
  對(duì)于較小的應(yīng)用,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出針對(duì)高進(jìn)給應(yīng)用的帶可換刀片設(shè)計(jì)的刀具。已供應(yīng)的有10、12和16mm,這些刀具能勝任非常高的進(jìn)給量(12mm刀具加工鋼件時(shí),在切深為0。025英寸時(shí)進(jìn)給速度可達(dá)300i。p。m。),而且能有效提高裝備告訴主軸機(jī)床的金屬切除率并消耗較低的功率。與整體硬質(zhì)合金刀具相比,可換的刀片還是一個(gè)經(jīng)濟(jì)性更好的解決方案,并且能成功地銑削硬度不超過(guò)HRC54的淬硬工具鋼。
  擁有范圍很大的刀具使得員工能有效地讓刀具和機(jī)床及零件形狀相匹配,在傳統(tǒng)和高速加工中心的粗加工應(yīng)用均獲得最大的金屬切除率和生產(chǎn)率。在很多場(chǎng)合,通過(guò)使用較小直徑的刀具,在金屬切除率和生產(chǎn)率方面不損失很多(如果存在的話(huà))的前提下,使用高進(jìn)給粗加工刀具就能獲得接近最終形狀的粗加工。
  實(shí)際上,當(dāng)與其它常用粗加工刀具相比,較小直徑的高進(jìn)給粗加工刀具的金屬切除率大大超過(guò)使用傳統(tǒng)加工參數(shù)和方法的較大直徑的刀具。使用較小直徑的高進(jìn)給刀具的另一個(gè)好處是較小的刀具能更加接近零件的最終形狀并減少精加工開(kāi)始之前去除剩余加工余量所需的再加工與編程次數(shù)。
  使用較小直徑的高進(jìn)給刀具的另一個(gè)好處是較小的刀具能更加接近零
  件的最終形狀并減少精加工開(kāi)始之前去除剩余加工余量所需的再加工與編程次數(shù)。
  總結(jié)
  你如何知道是否對(duì)每個(gè)應(yīng)用都做到了產(chǎn)出最大?為了使編程員/操作人員優(yōu)化應(yīng)用并避免高代價(jià)的失誤,了解機(jī)床能力和刀具新技術(shù)并知道如何應(yīng)用是重要的。通過(guò)使用高進(jìn)給刀具并讓這些刀具與機(jī)床、零件形狀、材料正確地配合,公司能對(duì)粗加工應(yīng)用實(shí)現(xiàn)時(shí)間成本的顯著節(jié)約??傊?,金屬切除得越多,高進(jìn)給刀具獲得的金屬切除率超出得越多,將保證多個(gè)方面的節(jié)約。
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