數(shù)控機(jī)床技術(shù)開展淺析。機(jī)床既是施行先進(jìn)制造技術(shù)的重要配備,也是制造信息集成的一個重要載體,因而,機(jī)床的開展在一定水平上映射出加工技術(shù)的主要趨向。在20世紀(jì)后期構(gòu)成的以數(shù)控技術(shù)為中心的柔性制造技術(shù),預(yù)期在將來仍將持續(xù)停頓并成為加工技術(shù)開展的主流。它的特征能夠歸結(jié)為3F,3I和3S,即:
由高速切削推進(jìn)至全面高速化,數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和功率的大幅度進(jìn)步為高速切削提供了良好的條件。高速切削的界線,在不同的年代,隨著切削辦法和被加工資料的不同,其數(shù)值也不盡相同,通常以為的高速切削是指比傳統(tǒng)的切削速度和進(jìn)給速度高出5~8倍。圖1 示出銑削不同金屬資料時的高速切削范圍。而高的進(jìn)給速度在切削鋼和鑄鐵時可達(dá)20~50m/min,相當(dāng)每個刀齒的進(jìn)給量為1.0-1.5mm。
顯然高速加工能增大單位時間資料被切除的體積(資料切除率Q),但按目前機(jī)床的狀況來看,要充沛發(fā)揮先進(jìn)刀具的高速加工才能,還必需開發(fā)有更高驅(qū)動功率和構(gòu)造剛度的機(jī)床,因而當(dāng)前航空、汽車和模具等制造行業(yè)普遍地采用高速加工,并不是只限于進(jìn)步切削效率,還著眼于用它在以下3方面取得對加工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提升。
減小切削力,保證薄壁零件加工的外形精度。經(jīng)過進(jìn)步切削速度(Vc)和降低進(jìn)給量(f),在堅持相同資料切除率Q的條件下,使每個刀齒的進(jìn)給量減小而使切削力降低。
進(jìn)步加工外表質(zhì)量。在堅持相同的切削效率(即相同Q值)下,進(jìn)步切削速度可改善切屑構(gòu)成過程和增加切削阻尼有利于抑止顫振,而減少每個刀齒的進(jìn)給量能降低切削外表軌跡構(gòu)成的殘留高度,改善外表粗糙度,從而有利于精細(xì)零件和模具的加工。
減少被加工零件的溫升和熱變形。高的切削速度和低的進(jìn)給量所構(gòu)成的連續(xù)切屑流將使更多的切削熱被切屑帶走,減少零件和刀具的熱變形,有利于保證批量消費的零件尺寸穩(wěn)定性。
因而,數(shù)控機(jī)床采取進(jìn)步切削速度和切削進(jìn)給后,對改善加工質(zhì)量、縮短切削工時等有明顯的效果,但為了到達(dá)機(jī)床應(yīng)用率進(jìn)一步進(jìn)步的目的,還需對數(shù)控機(jī)床完成全面高速化。對現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床運用狀況統(tǒng)計得出:其有效切削時間與全部工時之比(機(jī)床應(yīng)用率)僅為25%~35%,其他的75%~65%均耗費在機(jī)床調(diào)整、程序運轉(zhuǎn)檢查、空行程、起制動空運轉(zhuǎn)、工件上下料和裝夾等輔助時間以及待工時間(由于技術(shù)準(zhǔn)備和調(diào)度不及時惹起的非工作時間)與毛病停機(jī)時間上。因而需經(jīng)過進(jìn)步各軸快移速度和加(減)速度、主軸變速的角加(減)速度、刀具(工件)自動交流速度,改善數(shù)控系統(tǒng)的操作便當(dāng)性和監(jiān)控功用以及增強(qiáng)信息管理才有可能全面緊縮輔助時間和減少待工時間,使數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用率到達(dá)60%以上。
