速度与效率的完美结合(下)

作者：bearingpower        发表时间：2010-12-12

速度与效率的完美结合(下)关键字：加工中心 高速加工 　　精加工　　主轴是加工中心的心脏，采用强劲的主轴是选用高刚性加工工序的关键。精加工应选用主轴刚性好、精度稳定性好的机床。　　那么，精加工应该选用什么刀片呢？从德国发动机厂的使用情况看，缸孔的精镗、曲轴孔、凸轮轴孔的精镗采用CBN刀片效果比较好。从理论上讲，CBN刀片的价格是硬质合金刀片的10倍，但其寿命也是硬质合金刀片的10倍。　　但是，目前国内发动机厂的使用情况远远达不到这种效果，特别是曲轴孔的加工。由于有油槽和瓦槽的影响，加上铸铁材质的不稳定，CBN刀片在实际加工中Vc只能达到300～350m/min，fZ在0.07～0.1mm/Z。　　采用电主轴的机床适合使用CBN刀具，因为Vc达到300～350m/min时，主轴转速为800～1000r/min，此区间通常是电主轴的黄金转速区域，既可以输出较大的主轴电机功率，又可以有较大的扭矩输出。为了防止在精加工中出现震动，通常只选用单齿的MAPAL刀具。　　个别机床供应商选用CBN刀片加工顶平面，这也是迫不得已的。例如：?50的盘铣刀在Vc=280m/min(硬质合金刀片的上限)时，主轴转速也只有360r/min，电主轴在这个转速下不能发挥很好的作用。　　如果被加工的机体毛坯质量好，厂家在生产加工过程中能承受较高的刀具运行费用，那么就可以选用B机床。通常情况下，B机床的动态响应速度较快，投资较少。　　由于C机床采用变速机构，机床的主轴支撑跨距较大。此结构机床的主轴精度保持性好，再加上它在中低转速时功率扭矩大的优势，因此，C机床是加工铸铁件的首选机床。　　加工实例　　现以加工4108凸轮轴孔为例，工件长526mm、?1H6、同轴度0.02mm，采用德国MAPAL公司的铰刀，单向加工，可以达到图纸的精度要求。　　为了解决这个关键问题，斯达拉格海科特公司采用高刚性的Classi CWK500卧式加工中心，采用3齿的MAPAL精密铰刀，材料选用硬质合金涂层刀片，单向加工。　　Vc=125m/min，fZ为0.07～0.1mm/Z，此时的主轴转速为440r/min。斯达拉格海科特公司为用户提供齿轮变速的机床在440r/min时，主轴提供超过1000Nm的扭矩和50kW的功率输出。　　采用硬质合金涂层刀片加工曲轴孔可以给用户带来比CBN刀片更好的表面粗糙度。硬质合金涂层刀片较CBN刀片抗冲击性较强，刀片不会突然破碎，使用更加安全。硬质合金刀片选择较低的速度(Vc=125m/min)时，可以保证孔径的稳定性。如果用户采用质量较好的毛胚，也可以选用CBN刀片进行加工，生产效率可大大提高。