殷争社 张阳
陕西黄河集团有限公司 陕西省 西安市710043
摘要:高速铣削技术的应用经历了理论探索、应用探索、初步应用和较成熟应用四个阶段,并在生产中得到了推广。以机械加工企业为例,阐述了高速铣削技术在精密零件加工中的应用及实际效果。高速铣削技术具有比传统加工更多的优点,将是精密零件加工技术的发展趋势。
关键词:高速铣削;精密零件;机械加工
随着信息时代的全面到来,我国的工业处理系统也发生了重大变化,许多智能信息技术开始得到更好的应用。在铣削领域,数控技术与高速加工的结合,直接改变了传统铣削的技术内涵,具有显著的应用效果。这种情况也使得铣削技术能够更好地应用于我国机械制造领域,同时也直接促进了机械的柔性化生产,大大缩短了机械制造的时间周期,具有良好的综合效果。充分发挥数控机床在我国高速加工领域的价值是必要的。
1高速铣削技术应用特点分析
高速铣削技术在我国机械制造领域具有非常显著的应用特点。
1.1高速铣削的整体效率较高
因为这项技术是集成到数控技术中的,所以加工人员只需按照既定的操作流程对相关的加工材料进行放置即可。整个系统在数控系统的控制下实现了自动操作,人工参与加工过程的内容相对较少。这种情况也使得整个铣削过程具有较高的效率。在很大一部分加工活动中,这种工艺的加工速度已经达到传统铣削工艺的3倍,甚至在某些类型的加工活动中,传统工艺的加工速度也达到了10倍以上。
1.2更好的规避热变形误差
在某些零件的铣削加工过程中,由于高速铣削的热量会使零件产生变形,容易产生加工误差。但在数控技术的集成中,高速铣削加工可以根据零件的类型和特点在加工过程中进行热变形补偿,消除零件因热变形而产生的误差。
1.3在一些耐火材料中也有很好的应用
高速铣削技术在钛合金等耐火材料中也有很好的应用。这主要是因为这种材料在加工过程中容易出现硬化问题,容易给刀具带来磨损损伤。但在高速铣削技术引入后,自动控制系统可以结合实际加工条件对这些问题进行优化,如控制铣削温度、优化径向铣削力等。这些方法在完成给定的铣削任务的同时,能更好地保证铣刀的安全。
2铣削加工机床中的技术应用
数控高速加工技术在铣床上有着重要的应用,但在实际应用过程中对铣床提出了更高的要求,主要体现在以下三个方面:
(1)数控高速加工技术的应用对铣床系统的刚度要求较高,在实际操作过程中为了能够有效地保证数控高速加工技术的功能和实际应用价值,需要提供快速的驱动电源。其次,还要求驱动器的快进速度和三维轮廓处理速度,分别控制在40m/min和10m/min左右。同时,铣削系统相应的加减速速度要求分别控制在0.4m/s和0.3m/s。
(2)数控高速铣削技术对铣床刀柄和主轴的刚度要求较高。一般情况下,系统转速需要达到40000~50000rpm,刀柄与主轴的轴向间隙很小,一般要求控制在小于0.00762mm的范围内。
(3)在数控高速铣削技术的应用过程中,必须保证加工工艺具有较强的可靠性和可行性。工艺模型与铣削条件密切相关,优良的工艺模型直接影响刀具寿命。
因此,在数控高速铣削技术的应用中,必须保证加工过程的可行性,采用高质量的工艺模型,在一定程度上能有效地提高机床的使用效率,也能促进机床安全可靠地运行无人操作的状态。
3高速铣削技术在精密零件加工中的典型案例
某些铝合金、铜合金等有色金属材质的精密零件,其不仅结构复杂、加工精度要求高,并有电性能指标的技术要求。在以往的加工中采用主轴最高转速在8000rpm左右的数控铣削设备来加工。在实际加工过程中主轴转速3000 rpm~4000 rpm,加工完成后需要进行去毛刺工序,否则电性能指标往往会超标,表面粗糙度也往往会超差。后来采用主轴最高转速为18000 rpm的数控铣削设备后,因设备品质较好,主轴转速可长期保证在15000 rpm~18000 rpm的状态下进行加工。零件表面粗糙度大大提高,零件无需进行后续去毛刺工序,其电性能指标也完全达标,这就是高速铣削在精密零件加工应用中的一个典型案例。
4高速铣削技术应用的保障措施
数控高速铣削技术虽然大大提高了加工速度和精度,但也节省了加工时间,具有显著的综合效益。然而,要充分发挥这项技术的有效性,还有许多其他方面的工作要做。以下也是基于这种广泛的分析。
3.1设备的定期维护
数控技术融入高速铣削系统后,设备的技术含量显著提高。虽然数控设备在正常运行中一般不会发生故障,但一旦发生重大故障,维修成本非常高,也会影响设备的加工精度。因此,在日常工作中,设备操作人员应做好相应的维护保养工作,及时检查设备的质量安全隐患,确保设备始终处于良好状态。在这一过程中,设备操作人员应严格按照有关程序操作设备,并注意设备维护保障的重点。每天工作结束后,他们应按照设备维护手册对设备进行维护。另外,设备出现异常运行时,要认真检查设备情况,及时排查设备隐患,及时上报,确保设备的使用寿命。
3.2做好铣削加工的数控编程
随着数控技术的引入,高速加工系统发生了很大的变化。对于加工技术人员,也要不断提高数控知识,同时结合实际业务内容做好数控编程工作。一方面,技术人员应保证数控编程过程中刀具、工件、夹具等物体之间不发生干涉,同时保证整个加工过程中铣削载荷恒定。特别是在切割层控制方面,必须保证切割厚度的合理性。另一方面,技术人员可以通过合理设计刀具编程轨迹,提高刀具的铣削寿命和加工精度,最好能使用螺旋刀具轨迹,同时充分保证科学的铣削进给。进给增加了铣削负荷,刀具容易损坏。但小进给量也会造成铣削不稳定,影响加工效率。
3.3提高加工人员素质
数控高速铣削技术本身就比较专业,需要相关技术和加工人员具有较高的素质水平,才能充分保证这项技术得到更全面的应用。在这种情况下,我国机械企业在后续的时间里也应该能够灵活运用内部培训和外部招聘,不断提高加工人员队伍的整体素质水平。特别是在平时的生产过程中,企业需要定期开展一些高速加工项目学习活动,学习先进的加工手段方法,掌握新技术、新材料的加工和应用,探索在加工过程中遇到的各种问题,使加工人员在参与工作过程中不断提高综合素质。
4结语
在机械制造过程中,通过数控高速铣削加工技术的有效应用,大大提高了加工速度,可以有效地实现零件的高速精密加工,可以完成热变形零件的加工,并能有效处理一些特殊的硬加工材料。
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