本帖最后由 xiaobing86203 于 2017-12-9 19:54 編輯 : R, W) Z# A2 A6 S" a" B
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目前,CNC高光加工工藝(銑削、車削加工)在大多數的工業行業中,并不被技術人員所熟知。實際工作表明它們只被少數的生產企業真正所掌握。其原因主要是以往的需求尚不是很旺盛,當然這也與認知是緊密相關的。今天我有幸與部長去海天精工學習參觀。
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近年來,隨著高性能、高精度CNC機床的發展和性能優異的金屬切削刀具的出現,CNC高光加工已有了很大的突破,以銑(車)代磨成為可能,已經成為機械加工行業相繼追尋的目標。CNC高光加工的原理就是在精密CNC加工設備上,采用特殊的專用刀具,配合科學合理的切削參數、工藝來實現閃閃發光的加工表面效果。 G: |) ]9 S6 K- W; E: U
! o3 z7 L; l3 W. ?3 B5 C* i( U【機床】
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9 K1 _* ]2 |3 K使用精密型CNC機床是進行高光加工的前提。機床要有良好剛性和精度,如精密CNC精雕機(一般轉速為:20000轉/分)。 3 h) R$ ~# A( c# \- U
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【刀具】 + ?6 X4 M+ A3 u) I' o' _/ b
* h: ?7 K- Q Y3 I+ K實現高光效果得益于使用了金剛石刀具。金剛石刀具是CNC高光加工行業的標準配置。 ! U$ G. G# D3 {% k: W& K
好的金剛石刀具刃口在高倍顯微鏡下也看不到任何缺口的毛邊。刃口能經受長期的切削而不變化。金剛石與有色金屬摩擦系數很小,切屑不易粘在刀刃,不產生積屑瘤,因而在加工過程中始終保持刀刃對工件直接切削,光亮度能得到保證。
( _9 J, F' y" _3 J高光銑削刀具的刃口較寬,并采用較小的前角或者是負前角以及接近零度的刃傾角,當高光銑削加工時刀具一方面進行高速切削,另一方面由于刀具前角很小,因此刀具的刃口對被加工表面形成了刮削和擠壓效應,使工件表面獲得了很高的光潔度同時產生了硬化層,提高了工件的表面硬度和使用的耐磨性。 * n7 _% {/ x1 f. y, B0 S0 n
刀具的幾何形狀除與工件的幾何形狀有關外,主要取決于工件材料的物理特性。加工塑性材料如銅、鋁和鎳時,刀具的前角為0o,后角一般在5o~10o之間。刀尖圓弧半徑常用0.5~5mm,機床剛度高可采用較大的半徑以降低工件的表面粗糙度,如采用較小的刀尖半徑時,為不使表面粗糙度惡化須相應減少進給量。加工疏性材料如硅、鍺、CaF2和ZnS時,刀具的前角一般在-15o~-45o之間選用。最佳前角除取決于材料本身外,還取決于機床和裝夾系統的剛度,最好通過生產試驗來確定。 ! s! N9 D) Q: h: g) z( L7 M; D
高光銑削選用盤式銑刀,刀盤直徑根據被銑削平面大小盡量選用較大直徑、具有較好的剛性和很好的刀片定位精度。刀盤的大小會改變被銑削平面的紋路和效果,刀片數量可以是單片也可以是多片,但多刀片對調整各刀片的一致難度較大,也很費時,使用單刀銑削效果較好。
8 Y: C4 I0 e& S" u" K金剛石刀具看起來價格昂貴,一次投資大,但天然金剛石具有極高硬度,非常耐磨。據統計,金剛石車刀壽命是高速鋼車刀的25倍,每把金剛石刀具可以重磨6~15次。因此,每只零件刀具消耗費是微乎其微的,并能獲得穩定尺寸和高的光亮度。
9 t7 U i0 q( v6 W8 P適合高光加工的材料有鋁材、銅材、不銹鋼等。加工鋁材時,其光亮度是最光的,且對刀具的磨損最小;加工銅材時,其光亮度比較光,且對刀具的磨損次之。加工不銹鋼材時,其光亮度是呈灰色啞光的,且對刀具的磨損也較大的。 3 Q4 J5 A$ B5 u
實物工件
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4 `$ E6 q) |( ~【工藝參數記錄】
+ Q# }6 P* F0 ~3 } ~4 h& A" M G鏡面銑削的切削速度通常在30m/s左右。為了能加工出完美的工件,主軸在換刀后必須進行動平衡,以盡量減少動不平衡對工件表面造成的波紋。
$ o P5 Y& I2 W, E* X' T: K6 K1 [: N2 a金剛石刀具熱傳導性能好,切削量不大,所以不必加冷卻液。相反,加了冷卻液不僅增加了加工后的清洗的麻煩,而且,夾雜有鐵屑的冷卻液往往成為刀刃崩口的禍根。 + d, v- G3 u9 q7 K: U
高光的缺陷在于對產品的外形輪廓要求較高且穩定,否則高光后會不均勻(大小邊等)。 # }; d0 k( y( P# b( r( j$ O
要獲得包含所有相關信息(如刀具、材料和加工工藝等)因素的安全技術數據,并使之成為一種最佳的組合,這往往需要一個經驗摸索與磨合過程。 2 f) x0 ]5 Q. h1 g
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