關于加工中心需要我們了解的知識有很多,那么今天就讓小編為大家介紹一下提高加工中心切削效率的方法都有哪些吧!
(1)合理選擇切削用量
當前以高速切削為代表的干切削、硬切削等新的切削工藝已經顯示出很多的優點和強大的生命力,成為制造技術提高加工效率和質量、降低成本的主要途徑。
實踐證明,當切削速度提高10倍,進給速度提高20倍,遠遠超越傳統的切削“禁區”后,切削機理發生了根本的變化。其結果是:單位功率的金屬切除率提高了30%～40%,切削力降低了30%,刀具的切削壽命提高了70%,大幅度降低了留在工件上的切削熱,切削振動幾乎消失;切削加工發生了本質性的飛躍。根據目前機床的情況來看,要充分發揮先進刀具的高速加工能力,需采用高速加工,增大單位時間材料被切除的體積(材料切除率Q)。
在選擇合理切削用量的同時,盡量選擇密齒刀(在刀具每英寸直徑上的刀齒數≥3),增加每齒進給量,提高生產率及刀具壽命。有關試驗研究表明:當線速度為165m/min,每齒進給為0.04mm時,進給速度為341m/min,刀具壽命為30件。如果將切削速度提高到350 m/min,每齒進給為0.18mm,進給速度則達到2785m/min,是原來加工效率的817%,而刀具壽命增加到了117件。
(2)選擇性能好的刀具材料
在高速機床切削加工中,金屬切削刀具的作用不亞于瓦特發明的蒸氣機。制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性,必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性,良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等),并不易變形。目前國內外性能好的刀具材料主要有:金屬陶瓷、硬質合金涂層刀具、陶瓷刀具、聚晶金剛石(PCD)和立方氮化硼(CBN)刀具等。它們各具特點,適應的工件材料和切削速度范圍各不相同。CBN適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等,如加工高硬鋼件(50～67HRC)和冷硬鑄鐵時主要選用陶瓷刀具和CBN刀具,其中加工硬度60～65HRC以下的工件可用陶瓷刀具,而65HRC以上的工件則用 CBN刀具進行切削;PCD適用于切削不含鐵的金屬,及合金、塑料和玻璃鋼等,加工鋁合金件時,主要采用PCD和金剛石膜涂層刀具;碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具;硬質合金涂層刀具(如涂層TiN、TiC、TiCN、TiAIN等)雖然硬度較高,適于加工的工件范圍廣,但其抗氧化溫度一般不高,所以切削速度的提高也受到限制,一般可在400～500m/min范圍內加工鋼鐵件,而Al2O3涂層的高溫硬度高,在高速范圍內加工時,其耐磨性較TiC、TiN涂層都好。
此外,刀具切削部分的幾何參數對切削效率的高低和加工質量有很大影響,高速切削時的刀具前角一般比普通切削時小10°,后角大5°～8°。為防止刀尖處的熱磨損,主、副切削刃連接處應采用修圓刀尖或倒角刀尖,以增大局部刀尖角,增大刀尖附近切削刃的長度和刀具材料體積,以提高刀具剛性和減少刀具破損率。
