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提高数控加工中心切削效率的途径

首页 > 新闻中心 > 行业新闻    发布时间:2018/9/11 14:07:17 点击量:

摘 要:近年来我国经济高速发展,各行各业的竞争力也越来越大。企业为了提高自身在市场中的竞争力,不得不开始进行技术改革,力求用最少投资获取运行可靠、功能强、精度高的机床。如何提高加工效率是每个加工企业应该思考的重要问题。本文首先对数控加工进行概述,然后针对如何提高数控加工中心切削效率的策略进行探讨,以供参考。进口轴承
关键词:数控加工;中心切削;提升效率
随着科学技术的发展,各种高科技被广泛运用于各行各业。在制造业当中,数控加工已经成为主要的生产力代表,模具、航空、机械等多方面均发挥着重要的作用。为了进一步提高企业市场竞争力,企业相关人员也在不断思考提高数控加工中心切削效率的方法。目前,工艺安排、切削用量、刀具材料等都是影响切削效率的重要因素,也是困扰我国制造行业的重要问题。
1.数控加工概述
1.1国内外加工中心切削水平的差异
切削速度是影响数控加工中心切削效率的重要因素,在先进国家,其中,机床主轴转速每分钟已经超过三万转,部分甚至高达十万转[1]。而车削、铣削的切削速度也达到每分钟5000到8000转左右。但是,国内的切削速度却远低于先进国家,正常速度仅为先进国家的1/12到1/15左右,导致国内切削效率远远低于先进国家。因此,在国内很多加工企业,如何降低废品率,提高加工效率是一种重要问题。此外,除了切削速度,国内数控加工中心还普遍存在工艺设备不配套、加工光洁度低、刀片跳动量大、刀具精度低等问题,严重影响加工效率。
1.2高速切削工艺在数控加工的优势
数控加工当中,高速切削工艺已经被广泛应用,优势也表现的越来越明显。首先,高速切削可以提高生产效率。在高中切削工艺当中,一般给进率比较大,材料切除效率也能提高3到6倍左右。第二,降低了切削力。在高速切削工艺当中,切削宽度窄、切削深度浅、因此切削力比较小。第三,提高了加工质量。由于切削深度和宽度比较小,工件和刀具的变形量也会随之减小,尺寸的精确性和加工质量也会相应提高。第四,简化了加工工艺流程。高速切削工艺是将材料淬火后直接利用,省去了很多加工步骤,工艺流程被大大简化。
2.提高数控加工中心切削效率的途径
2.1合理选择切削用量
目前,在数控加工当中,高速切削优势较大,生命力较强,是降低成本,提高质量和效率的重要途径[2]。研究表明,当机床的切削速度提高十倍时,切削机理将会发生本质变化,导致切削效率提升,切削力降低,极大程度提高了刀具寿命。为了保证高速切削能力,企业在使用高速切削技术时,应该对切削量进行合理选择,同时,由于材料的被切除面积加大,企业应该尽量选择每英寸直径上刀齿数不小于三的密齿刀具,将刀具每齿的进给量增加,以此延长刀具寿命,增加生产效率。此外,根据各项实验数据表明,当切削线速度每分钟165米,刀具进给速度每分钟341米,每齿的进给量为0.04毫米的时候,刀具的使用寿命在30件左右。而当切削速度达到每分钟350米,刀具进给速度达到每分钟2785米,刀具每齿进给量为0.18毫米的时候,加工效率提高到原来的8~9倍,刀具使用寿命也提高到117件。因此,在高速切削时,合理选择切削量,能够极大程度提高加工速度。
2.2选择性能好的刀具材料
切削刀具在数控机床切削加工当中作用巨大,是必不可少的工具。刀具的质量一定程度上影响了数控机床切削加工效率,因此,选择性能良好的刀具材料是保证切削加工效率和质量的重要环节。由于数控机床切削加工往往速度比较高,刀具与材料接触的过程中,高速下将会产生巨大的热量,因此,制作切削刀具的材料首先应该具备耐磨性,同时还必须保证在高温条件下,硬度不会发生改变[3]。此外,在切削过程中,刀具与材料接触冲击性比较强,想要保证切削质量,冲击韧性、化学惰性和抗弯强度也是必不可少的。选择好制作材料后,还需要选取良好的切削加工、热处理、锻造等工艺,保证刀具不容易发生变形。因此,在市面上,立方氮化硼刀具、聚晶金刚石刀具、陶瓷刀具、硬质合金涂层刀具、金属陶瓷刀具比较多见。
2.3加快涂层技术的开发
在数控机床切削加工当中,刀具起到巨大作用,因此,除了选择性能良好的材料和加工工艺制作刀具以外,在刀具上做好涂层也是提高刀具性能、延长刀具使用寿命的重要手段。自刀具涂层技术问世以来,在加工技术和刀具性能改善方面起到巨大作用。使用涂层的刀具数量已经超过了所有刀具的一半。随着科学技术的发展,刀具涂层技术也在不断发展和创新,但是,依然难以满足现代切削加工的需求。为了进一步增加刀具性能,提高加工效率,加快涂层技术的开发是必不可少的。新的涂层技术研发后,切削刀具性能将会再一次提升。目前,刀具涂层技术正在往新型涂層材料和纳米级超薄超多层方向发展,未来刀具涂层有望成为改善切削刀具性能的主要途径。
3.结语
综上所述,在数控机床切削加工当中,高速切削技术已经成为切削加工的主流。想要提高加工中心切削效率,合理选择切削量、切削速度,选择性能良好的刀具材料并且采用优秀的加工工具,加快刀具涂层技术的开发都是行之有效的手段。在锻造业当中,数控机床切削加工已经成为重要的加工手段,因此,企业应该更加重视切削工艺的进步和发展,实现低沉本、高效率的转变,提高企业在市场的竞争力。
参考文献:
[1]苏振亮.FANUCOi系统加工中心宏程序的应用[C].低碳智能持续创新——煤矿机电一体化新技术2014年学术年会论文集.2014:154-156.
[2]李尧,刘强,张伟等.面向制造服务的数控切削数据库系统[J].计算机集成制造系统,2014,20(9):2221-2230.
[3]杨毅青,徐东东.基于电涡流阻尼器的数控加工振动抑制[J].振动与冲击,2016,15(4):177-181,187.

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