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采用車銑復合加工提高生產率
發布時間:2013-11-08   點擊次數:3506次

    車銑復合加工是采用銑刀加工旋轉工件的加工過程。此加工方式綜合了銑削及車削技術,有眾多優點。隨著近些年多任務機床的推廣,車銑復合加工才更加展示出其優勢。

    多年來,即使數控機床已經被廣泛接受和使用,金屬切削機床的發展依然過于傳統,特定機床都按照車削、銑削和鉆削等各自的功能進行發展。如果夾持銑刀或鉆頭這類旋轉刀具的加工中心能整合用于數控車削加工,那么通過減少工件的裝夾次數以及從這臺機床移至另一臺機床的次數,可縮短停機時間,提高加工效率;這種增效訴求,引發了在傳統數控車床上加裝旋轉動力頭的變革,也由此實現了車銑復合加工。當今的現代化多任務機床帶有可使得刀具旋轉與移動的B軸,先進的控制系統及前沿的CAM軟件,令工件通過一次裝夾即可完成主要的加工任務。

    車銑復合加工有兩種主要的加工形式:工件與刀具軸線平行時的外形輪廓加工;工件與刀具軸線垂直時的面加工。外形輪廓車銑復合加工類似于采用螺旋插補銑的方式加工旋轉工件的內外輪廓;而面加工式車銑復合加工僅能加工外表面。盡管車銑復合加工看起來與車削加工非常相似,簡直就像采用旋轉的銑刀進行車削加工那么簡單,但是這兩種加工方式卻有著本質的不同。車銑復合加工的切削速度由銑刀的轉速決定;不同于車削加工的切削速度由工件的轉速定義。車銑復合加工中工件的轉速僅與進給相關。

車銑復合加工的優勢及其應用領域如下:

  ◆首先,加工非連續表面可導致斷續切削,如加工各種槽及清根等情況時。在經典車削加工中,此操作可產生不利于加工的沖擊載荷,導致加工表面質量差及刀具的提前磨損。在車銑復合加工中,所采用的刀具為銑刀,銑削本身就是在負載周期性地變化中進行斷續切削。

  ◆被加工材料為長切屑材料時。在車削加工中,切屑成形是難以對付的事情;為車刀尋找到合適的斷屑槽也并非那么容易完成的任務。應用于車銑復合加工的銑刀產生的是短切屑,這顯著提高了對切屑的控制。

    ◆以加工帶偏心軸頸的曲軸及主軸為例:在車削加工中,諸如曲軸頸,偏心凸輪等工件的偏心質量可導致不平衡力的產生,對加工產生不利的影響;而車銑復合加工因工件的低轉速而避免了這樣的負面影響。

  ◆同樣地,看看重型工件的加工:在車削加工中,切削速度由工件的轉速決定,受機床主軸驅動的限制。當主軸驅動不能帶動重型工件旋轉至所需轉速,切削速度則遠小于理論值范圍;并拉低了車削加工的整體表現。而車銑復合加工則有效避免了上述加工難點。

    然而,采用車銑復合加工方法進行生產制造,需要明確刀具與工件的相對位置,正確地選取刀片形狀及加工路徑。比如,刀具位置對形狀誤差產生影響;刀片形狀對被加工表面質量產生影響。通常會采用帶修光刀片的銑刀獲得最終的工件形狀。實施車銑復合加工需充分考慮刀具的選擇及切削參數的確定,并需要經過試切驗證。

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