常見問題

高穩(wěn)固性的機(jī)床支持部件介紹說明

高速切削技巧是切削加工技巧的重要開展方向之一，它隨著CNC技巧、微電子技巧、新資料和新構(gòu)造等基本技巧的開展而邁上更高的臺(tái)階。因?yàn)槟＞呒庸さ奶貏e性以及高速加工技巧的本身特征，對(duì)模具高速加工的相干技巧及工藝體系（加工機(jī)床、數(shù)控體系、刀具等）提出了比傳統(tǒng)模具加工更高的請(qǐng)求。
1. 高穩(wěn)固性的機(jī)床支持部件
高速切削機(jī)床的床身等支持部件應(yīng)具備很好的動(dòng)、靜剛度，熱剛度和最佳的阻尼特征?？装?a href=http://www.snton.com.cn/index.php?m=search&g=c&type=1&name=%E6%B5%81%E9%87%8F%E8%AE%A1 target='_blank'>流量計(jì)大局部機(jī)床都采取高質(zhì)量、高剛性和高抗張性的灰鑄鐵作為支持部件資料，有的機(jī)床公司還在底座中增添高阻尼特征的聚合物混凝土，以增添其抗振性和熱穩(wěn)固性，這豈但可保障機(jī)床精度穩(wěn)固，也可避免切削時(shí)刀具振顫。采取關(guān)閉式床身設(shè)計(jì)，整體鑄造床身，對(duì)稱床身構(gòu)造并配有密布的增強(qiáng)筋等也是進(jìn)步機(jī)床穩(wěn)固性的重要辦法。一些機(jī)床公司的研發(fā)部門在設(shè)計(jì)歷程中，還采取模態(tài)剖析和有限元構(gòu)造盤算等，優(yōu)化了構(gòu)造，使機(jī)床支持部件更加穩(wěn)固牢靠。
2. 機(jī)床主軸
高速機(jī)床的主軸性能是完成高速切削加工的重要條件。高速切削機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速規(guī)模為10000~100000m/min，主軸功率大于15kW。通過主軸收縮空氣或冷卻體系掌握刀柄和主軸間的軸向間隙不大于0.005mm。還請(qǐng)求主軸具備疾速升速、在指定地位疾速準(zhǔn)停的性能（即具備極高的角加加速度），因而高速主軸常采取液體靜壓軸承式、空氣靜壓軸承式、熱壓氮化硅（Si3N4）陶瓷軸承磁懸浮軸承式等構(gòu)造情勢(shì)。光滑多采取油氣光滑、放射光滑等技巧。主軸冷卻個(gè)別采取主軸外部水冷或氣冷。
3. 機(jī)床驅(qū)動(dòng)體系
為滿意模具高速加工的須要，高速加工機(jī)床的驅(qū)動(dòng)體系應(yīng)具備下列特征：
（1）高的進(jìn)給速度。鉆研標(biāo)明，關(guān)于小直徑刀具，進(jìn)步轉(zhuǎn)速和每齒進(jìn)給量有利于下降刀具磨損?？装咫姶?a href=http://www.snton.com.cn/index.php?m=search&g=c&type=1&name=%E6%B5%81%E9%87%8F%E8%AE%A1 target='_blank'>流量計(jì)目前罕用的進(jìn)給速度規(guī)模為20~30m/min，如采取大導(dǎo)程滾珠絲杠傳動(dòng)，進(jìn)給速度可達(dá)60m/min；采取直線電機(jī)則可使進(jìn)給速度到達(dá)120m/min。
（2）高的加速度。對(duì)三維龐雜曲面廓形的高速加工請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)體系具備良好的加速度特征，請(qǐng)求供給高速進(jìn)給的驅(qū)動(dòng)器（快進(jìn)速度約40m/min，3D輪廓加工速度為10m/min），可以供給0.4m/s2到10m/s2的加速度和加速度。
機(jī)床制作商大多采取全閉環(huán)地位伺服掌握的小導(dǎo)程、大尺寸、高質(zhì)量的滾珠絲杠或大導(dǎo)程多頭絲杠。隨著電機(jī)技巧的開展，先進(jìn)的直線電動(dòng)機(jī)已經(jīng)問世，并勝利運(yùn)用于CNC機(jī)床。先進(jìn)的直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)使CNC機(jī)床不再有質(zhì)量慣性、超前、滯后和振動(dòng)等問題，放慢了伺服響應(yīng)速度，進(jìn)步了伺服掌握精度和機(jī)床加工精度。
4. 數(shù)控體系
先進(jìn)的數(shù)控體系是保障模具龐雜曲面高速加工質(zhì)量和效力的癥結(jié)因素，模具高速切削加工對(duì)數(shù)控體系的基本請(qǐng)求為：
　（1）高速的數(shù)字掌握回路（Digital control loop），包含：32位或64位并行解決器及1.5Gb以上的硬盤；極短的直線電機(jī)采樣時(shí)光
　（2）速度和加速度的前饋掌握（Feed forward control）；數(shù)字驅(qū)動(dòng)體系的匍匐掌握（Jerk control）。
　（3）先進(jìn)的插補(bǔ)方法（基于NURBS的樣條插補(bǔ)），以取得良好的外表質(zhì)量、準(zhǔn)確的尺寸和高的幾何精度。
?。?）預(yù)解決（Look-ahead）功用。請(qǐng)求具備大容量緩沖存放器，可事后瀏覽和檢討多個(gè)順序段（如DMG機(jī)床可多達(dá)500個(gè)順序段，Simens體系可達(dá)1000~2000個(gè)順序段），以便在被加工外表外形（曲率）發(fā)作變更時(shí)可及時(shí)采取轉(zhuǎn)變進(jìn)給速度等辦法以避免過切等。
　（5）誤差彌補(bǔ)功用，包含因直線電機(jī)、主軸等發(fā)熱招致的熱誤差彌補(bǔ)、象限誤差彌補(bǔ)、孔板流量計(jì)測(cè)量體系誤差彌補(bǔ)等功用。此外，模具高速切削加工對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度的請(qǐng)求也很高。
　（6）傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，如RS232串行口的傳輸速度為19.2kb，而許多先進(jìn)的加工中央均已采取以太局域網(wǎng)（Ethernet）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，速度可達(dá)200kb。
5. 冷卻光滑
高速加工采取帶涂層的硬質(zhì)合金刀具，在高速、低溫的狀況下不必切削液，切削效力更高。這是因?yàn)椋恒娤髦鬏S高速旋轉(zhuǎn)，切削液若要到達(dá)切削區(qū)，首先要戰(zhàn)勝極大的向心力；即便它戰(zhàn)勝了向心力進(jìn)入切削區(qū)，也可以因?yàn)榍邢鲄^(qū)的低溫而立刻蒸發(fā)，冷卻后果很小甚至沒有；同時(shí)切削液會(huì)使刀具刃部的溫度強(qiáng)烈變更，輕易招致裂紋的發(fā)作，所以要采取油/氣冷卻光滑的干式切削方法。這種方法可以用低壓氣體敏捷吹走切削區(qū)發(fā)作的切削，從而將少量的切削寒帶走，同時(shí)經(jīng)霧化的光滑油可以在刀具刃部和工件外表造成一層極薄的宏觀掩護(hù)膜，可有效地延伸刀具壽命并進(jìn)步零件的外表質(zhì)量。

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