高速切削刀具在数控加工中的应用研究

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:罗新涛
[导读] 摘要:由于高速切削刀在数控加工的应用中具有很多的优势,因此在数字控制加工中被广泛地应用。
        东方电气集团东方汽轮机有限公司  四川德阳  618000
        摘要:由于高速切削刀在数控加工的应用中具有很多的优势,因此在数字控制加工中被广泛地应用。但由于受到现有的具体操作行为和技术等因素的影响,在进行使用过程中出现各种不同的问题,为了能够有效地解决这些问题,必须要提高数字加工的工作效率和技术水平。本文主要是对高速切削刀具在数控加工中的应用研究进行分析和探讨。
        关键词:高速;切削刀具;数控加工
        在高速切削技术中使用的刀具通常是采用超硬的材料,这是在确保质量精度程度的基础上,采用高速切削设备进行切除材料工,与传统的加工技术比起来,这种技术自身具备高转速,切削少,高进给的优点,因此可以更好地运用在数字加工中,从而提高生产的质量和水平。本文主要是对加工刀具类别、高速切削刀具在数控加工中的特点、高速切削刀具在数控加工中出现的问题以及高速切削刀具在数控加工中的应用策略进行分析和探讨。
        一、加工刀具类别
        首先,按照结构可以分为整体工具,而焊接的类型是通过焊接的方式把刀杆和刀头焊接一起,还有机夹式,通常可以分为两种类型,一种是可转位,另一种是不可转位。其中加工工具最常用的就是机夹式。也有特殊的类型,例如,复合刀具和减震性刀具。其次,根据使用的材料不同,把刀具分成高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石工具等材料,例如,立方氮化硼刀具和陶瓷刀具等。另外,根据切割的过程进行分类,把切割的工具分成钻孔工具,其中包括锥、铰刀、钻头、铣刀、刀具,还包括圆柱、切割工具、内孔、切割、螺纹等。
        二、高速切削刀具在数控加工中的特点
        (一)提升了产品的质量
        因为高度化进给和主轴转速,导致内部工件材料的切出时间增加3~5倍,加工时间缩短到一半。这项技术不仅提高了工作效率,而且还有效地减少了产品的生产时间,从而提高了产品的质量,并且此项技术可以应用在飞机、模具、汽车等有关行业的生产。
        (二)减少了加工中的变形
        由于切削能力会减少30%以上,因此在加工过程中可以有效地减少了工件的变形。在切削过程中因为无法及时地将热力交给部件,所以工程可以维持冷态,从而有助于提高加工精确程度,并且此项技术非常适和运用在制作容易受热变形的工件制造。
        (三)改善表面的粗糙程度
        为了可以有效地保证生产的效率,因此在加工过程中可以通过选择小进给量,以此来降低表面粗糙程度。即使切削力会减少,但是转速会提升,且在转速不断上升的过程中,知识系统的作业频率会远离固有频率,而工件表面粗糙程度会降低到最敏感的程度,所以高速切削不仅可以有效地降低表面的粗糙程度,还可以有效地打磨表面的质量,省略精密加工的程序。
        (四)降低成本,节约资源
        在加工淬硬零件的时候,高速切削能够达到HRC60,相关的工序可在装夹过程中完成。当面对比较复杂的零部件加工时,可以省略掉手工修磨和电加工等一般工序幕,从而有效地缩短了工艺的路线、节约资源、减少加工能耗[1]。


        三、高速切削刀具在数控加工中出现的问题
        (一)易于形成切屑
        由于工件的材料不一样,在进行高速切削工具的详细使用的过程中,切削条件会产生不同,致使切屑的形状会发生多种变化,其中最常见的粒状和条状,并且当这些芯片进行生产时,形成的长芯片会破坏生产,从而影响整体生产的过程,给操作人员造成很大的损失,因此,为了有效地解决这些问题,需要详细了解使用过程中的切削力,若是在某些操作过程中失去了对切削能力的控制,则刀具会被损坏,机器也会发生震动。
        (二)刀具产生磨损
        除刀刃之外,高速切削工具中包括手柄、工具条以及其他部件。为了能够判断刀是否磨擦过,可以通过判断刀具是否在工房工程尺寸、玄度、边缘有没有磨损。另外,刀具磨损的因素很多,例如,切割线生产中刀具会产生一定量的热量,从而提高刀具的温度,改变了刀具自身的性能,刀的磨损程度会逐渐恶化。此外,在进行数字控制加工时,由于刀具发生变化,导致加工产品的质量下降,因此在具体的操作过程中,为了控制刀具出现磨损,必须要控制好数据[2]。
        四、高速切削刀具在数控加工中的应用策略
        (一)加强其可靠性
        在数控加工的过程中,首先应充分地考虑到高速切削刀的可靠性,有关机构应不断地创新切削加工,从而使用更为先进的刀。其次要加大必要刀具投入,不仅可以有效地提升加工质量和效率以及高速切削刀具的可靠性,还可以有效地减少生产的成本,从而提高企业的竞争能力,节约资源,在促进生产劳动方面中起着重要的作用。同时为了能够提升高速切削工具的技术水平,要充分地考虑到切削的能力和条件,才能进行相关的分析和评价,从而确保产品的可靠性。
        (二)控制数据模块在合理地范围内
        由于高速切削刀具在数控加工的过程中有着独特的优势,通常情况下与手动和传统的冲床机相比起来,其中数控化刀生产的工艺更高,其技术比较先进主要是由两部分组成分别是机械冲床和数控控制柜。而且数控控制柜具有比较先进地控制元件和编程语言。此外,刀架模块组是由转位刀架、立轴旋转台等6种不同的刀架模块共同构成的,而且这6种刀架模块的结构、用途和性能各不相同。另外,程序控制模块是相对独立的模块,能够有效地提升机床自动化水平和产品的寿命。并且在数据控制进行具体的传输时,必须要考虑到精度、最小的径向偏差、最小的动不平衡量等,在保证各部件安全的前提下,采可以有效地控制刀具的磨损,把这些数据模块合理地控制在一定的范围内,从而才能够有效地提高数控刀具加工的效果与质量[3]。
        结束语
        综上所述,高速切削刀具在数字控制加工的过程中具有特殊的优势,高速切削技术不但可以改变传统的切削方式和模式,有效地节约工作的时间,而且切削速度非常快,还能够有效地提高加工的精确程度和工作的效率。然而由于受到技术的局限性和具体加工方法的影响,会出现各种问题,此时就需要技术人员和相关的工作人员对不同问题进行具体的分析和探讨,不仅要提高速切削工具的可靠性,还要把数字控制系统的模块化,从而提高高速切削刀具在数控加工中的应用效果。
        参考文献
        [1]周曾华;.讨论高效切削刀具在数控加工中的使用[J].科技风,2018,No. 337(05):172+180.
        [2]曾军华,黄安.数控加工中高速切削技术的有效应用研究[J].中华少年,2017
        [3]顾永广.高速切削刀具在数控加工中的应用[J].现代制造技术与装备, 2017(9):138-139.
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