立式加工中心的設計標準及高速切削概念

1、更高的靜動風度

立式加工中心價格高昂,加工過程中過的損耗費用也比傳統機床高的多,這就要求機床能夠大幅縮短加工用時,對于解決這個問題,目前有兩條路可以走,其一就是刀具材料的發展變革使得切削速度得到了極大的提高。

成倍降低了切削用時;其二就是通過采用自動換刀系統,達到快速換刀快速裝夾的效果。這些舉措的采用大大提高了生產效率,使得機床的擁有者能獲得良好的經濟效益。

2、更好的靜剛度

對于一臺加工中心來說,他的各部件如床身、工作臺、主軸箱、導軌等等零部件的結構剛度都和機床的精度息息相關,因此這些因素都要求機床有比較高的靜剛度。在切削加工中,無法避免的會有振動產生。

這些振動都會影響加工精度和表面質量,同時還會降低刀具壽命,對生產效率有明顯的影響。而加工中心都是要長時間連續工作的,無法通過在加工時做人為干預調整來消除減少振動,因此,還需要提高機床的動剛度。

3、更小的熱變形。

機床在進行切削加工的時候,無一例外都會產生熱量,這些熱量會反影響至機床,使得機床的各部件產生程度不同的熱變形,而這些都會影響到加工產品的精度。

而如何減少減緩熱量所帶來的對加工產品精度的影響就是一個不得不考慮的問題了,目前我們可以通過改善機床的結構,使機床不見的熱變形朝著我們可控的方向變形。

4、運動件間的摩擦小并削除傳動系統間隙

機床工作平臺的移動量以脈沖當量作為小單位,在進行對刀或者其他慢速操作時候,就要求工作臺能對數控系統發出的指令做出準確的響應,而這些都與移動部件的摩擦有關系,通過采用滾動導軌的方式。

可以使得在潤滑油的作用下,互相之間的摩擦力能隨著運動速度的提高而減小,這樣才能有效避免低速爬行現象。

5、壽命高、精度保持性好

對于立式加工中心來說,擁有一套完美的潤滑系統對于機床壽命來說是很有保證的,因此在選用機床導軌、主軸部件、絲桿等的時候都應該選用較為耐磨的材料,使得加工中心能夠長時間保持良好精度。

6、人性化設計

加工中心為了節省裝夾換刀的時間,通常都會采用多刀架以及自動換刀的裝置,以求一次裝夾能解決更多的問題。因此,在裝夾換刀的過程中,盡可能的減少了人工干預,使得人機交互界面能夠更加的干凈、整潔。

而機床互鎖能力的增強,也能有效的減少事故的發生,同時,緊急停車裝置的設置可以有效避免意外事故的發生,而所有的操作都集中于一個面板,更有助于操作。

二、全面認識立式加工中心的高速切削概念

1、高速切削的概念其實從字面意思上就能理解大概,首先要有高速度。這里的高速度即是指高主軸轉速(9000rpm/min以上),也指更大限度的進給量,另外快速移動、快速換刀。

主軸換刀后從靜態到達其所需轉速的加速時間都是衡量高速切削的標準。

2、關于高速切削的適用性,其實并不是所有的加工工序都適應高速切削。要根據不同的加工對象、工件材質的不同的硬度、工件成形后的不同的形狀來選擇相應合理的加工參數,而不能一味地追求為高速。

特別是箱體型工件這類形狀復雜,刀具直徑又較小的的工序中。由于刀具的運動軌跡不是簡單的直線運動而是曲線,甚至有直角拐彎的時候,工藝參數的合理性就尤為重要。

3、在多數直線切削加工中由于深度和厚度小,但由于主軸轉速高,進給速度快,因此使單位時間內的金屬切除量反而增加了,加工效率也提高了。加工時可將粗加工、半精加工、精加工合為一體,全部在一臺機床上完成。

減少了機床臺數,避免由于多次裝夾使精度產生誤差。重要的是,加工時間短,經濟性能好。

4、對于有色金屬材質的工件,如鋁、鋁合金,特別是鋁的薄壁加工,石墨材質和淬硬模具的工件加工,高速切削技術有著廣闊的用武之地,因此也成為數控加工車間中常用的加工方法。