在加工大余量的鑄造件時,用戶在粗加工作業(yè)中都希望獲得較大的切削力。但是,在對加工難度大的高韌性材料(如鈦、不銹鋼和高合金鋼或特種鋼)進行加工時,很多設備時常就達到了其效率或穩(wěn)定性的極限,滿足不了加工需求。成功實現(xiàn)大難度切削的一個前提就是把機床當作一種多環(huán)節(jié)的機械加工鏈。設備是基礎,只有當?shù)镀芨叩那邢髁屯屏τ蓹C架承受的時候,裝機功率才可以成功地轉化為單位時間的切削量。對加工任務的全面觀察,是加工作業(yè)能夠完成的關鍵。只有把設備、工裝、工件、刀具和加工流程構成的整個系統(tǒng)視為是一個單元,方可達到較高水平、較穩(wěn)定和經(jīng)濟性較好的工藝流程(圖1)。
圖1 在切削難度大的作業(yè)場合,高的切削速度并非總是
決定性的因素,大的切削深度和大的進給量反而更為重要
設備與加工流程的統(tǒng)一
工藝鏈中zui薄弱的環(huán)節(jié)往往決定能否成功。因此,穩(wěn)定、的設備結合*的流程,便是通往成功的一把鑰匙。
heller公司擁有的技術發(fā)展水平。在設計h型系列臥式加工中心時,就把功率儲備的因素考慮進去,從而使得堅固耐用的設備可以在zui大范圍內(nèi)得到充分的利用。對此,用于h 2000型(圖2)和h 4000型設備上的雙驅動z軸也起到了很大的作用。
圖2 h型系列臥式加工中心用于加工量變化
著的批量加工作業(yè),h 2000型擁有雙驅動z軸
機架和部件的高剛性
瞬間不能決定生產(chǎn)的優(yōu)劣,因為生產(chǎn)是一個延續(xù)的過程。七天生產(chǎn),三班作業(yè)。機床和部件的剛性結構在zui初就按照zui大剛性和良好阻尼特性進行設計,這也是大難度切削的基本條件。
圖3 線性導軌確保了通往換裝位置門的暢通,并達到操作簡便的效果
h型系列加工中心擁有利用貫穿式拓撲優(yōu)化了的結構件。研發(fā)人員的目標,并非從設計理念出發(fā),去堆積大的重量,相反卻要使設備盡可能地“苗條”。對于設備的工作空間來說,也是如此。這也避免了切屑堆積在表面上,從而使得設備機構變熱等情況的發(fā)生。為了優(yōu)化可接近的程度,線性導軌確保了通往換裝位置門的暢通,并達到操作簡便的效果(圖3)。工作臺擁有一個力矩傳遞的變址,可允許一個4×90的調(diào)整。解鎖通過腳動鍵鈕來實現(xiàn)(圖4)。除了單獨的設備配置之外,針對h2000型和h4000型,還提供了兩種選項:power-pack適用于從事大難度切削的用戶,對此,除了可以采用17kw/81nm/10000min-1的標準型主軸之外,也可以安裝使用一個38kw/242nm/10000min-1型號的主軸。因此,speed-pack方案用以針對快速而加工輕金屬的用戶(圖5)。這里有兩種軸型可供選擇:一種為40kw/95nm/10000min-1的主軸,另一種為zui大功率達25kw、zui大力矩為40nm和轉速為24000min-1的快速旋轉型highspeed-cutting主軸。
圖4 工作臺擁有一個力矩傳遞的變址,可允許一個4×90°的調(diào)整
大切削力進一步優(yōu)化高品質刀具
圖5 speed-pack可用于快速而高精度的輕金屬加工場合
大難度切削需要用到大的切削力,這對刀具技術提出了極大挑戰(zhàn),這些差異往往存在于微小的細節(jié)上。切削材料的選擇和切削邊緣的造型面臨著特別的挑戰(zhàn),硬的細顆粒材料、耐磨層、切削邊緣的準備、動態(tài)剛性刀具只是一些與大難度切削作業(yè)相關的詞條,但是,如果使用了錯誤的切削策略,即使是的刀具,也會很快達到它的極限。因此,正確的切削策略結合正確的加工切削參數(shù),這對于接近極限的加工作業(yè)來說是至關重要的。此時,一般都采用過程監(jiān)控技術,如ipm(集成過程監(jiān)視)。即使刀具失靈,設備和工件也都可以得到有效保護,生產(chǎn)也可通過有效的補位措施,繼續(xù)進行下去。