上海川奇機(jī)電設(shè)備有限公司
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發(fā)布日期2020.12.10 ?|
作者:上海川奇機(jī)電設(shè)備有限公司
來源:dzryyyjx.cn
高速切削或超高速切削的速度是普通切削加工的5-10倍,研究表明,隨著切削速度的提高,切削力會降低15%-30%以上,切削熱量大多被切屑帶走,加工表面質(zhì)量可提高1-2級,生產(chǎn)效率的提高,可減少制造成本20%-40%。所以高速切削的意義不只是得到較高的表面切削質(zhì)量。
國外對高速切削技術(shù)的研究較早,可追溯到20世紀(jì)60年代。目前已應(yīng)用于航空、航天、汽車、模具等多種工業(yè)中的鋼、鑄鐵及其何金金、呂、鎂合金、超級合金(鎳基、鉻基、鐵基和鈦基合金)及碳素纖維增強(qiáng)塑料等符合材料的加工,其中已加工鑄鐵和鋁合金較為普遍。加工鋼和鑄鐵及其合金可達(dá)到500-1500m/min,加工鋁及其合金可達(dá)到3000-4000m/min。
我國在高速切削領(lǐng)域方面的研究起步較晚,20世紀(jì)80年代才開始研究高速硬切削。刀具以高速鋼、硬質(zhì)合金為主,切削速度大多在100-200m/min,高速鋼在40m/min以內(nèi)。切削水平和加工效率都比較低。近年來,雖然對高速切削技術(shù)已有比較深的認(rèn)識,進(jìn)口的部分?jǐn)?shù)控機(jī)床和加工中心中也能達(dá)到高速切削加工的要求,單由于刀具等原因,高速切削技術(shù)應(yīng)用也較少。目前主要在模具、企鵝車、航空、航天工業(yè)應(yīng)用高速切削技術(shù)較多,一般采用進(jìn)口刀具,儀加工鑄鐵和鋁合金為主。
高速切削技術(shù)主要分為兩方面,一方面是高速切削刀具技術(shù),包括刀具材料、刀柄和刀夾系統(tǒng)、刀具動(dòng)平衡技術(shù)、高速切削數(shù)據(jù)庫技術(shù)、檢測與檢測系統(tǒng)等;另一方面是高速數(shù)控機(jī)床技術(shù),包括機(jī)床整機(jī)結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)熱態(tài)特性、電主軸、直線電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)、數(shù)控與伺服系統(tǒng)的高速及高加速度性能、軸承潤滑系統(tǒng)、刀具冷卻系統(tǒng)等。
典型刀柄結(jié)構(gòu)及其特征
BT刀柄
一般切削常用的是BT刀柄,而高速切削用的較多的是HSK刀柄。
BT刀柄的錐度為7:24,轉(zhuǎn)速在10000 r/min左右時(shí),刀柄-主軸系統(tǒng)還不會出現(xiàn)明顯的變形,但當(dāng)主軸從10000 r/min 升高到 40000 r/min時(shí),由于離心力的作用,主軸系統(tǒng)的端部將出現(xiàn)較大變形,其徑跳由0.2mm左右增加到2.8mm左右。刀柄與主軸咀孔間將出現(xiàn)明顯的間隙,嚴(yán)重影響刀具的切削特性,因此BT刀柄一般不能用于高速切削。
HSK刀柄
HSK刀柄錐度結(jié)構(gòu)形式與常用的BT刀柄不同,它是一種新型的高速空心錐形刀柄,采用錐面與端面雙重定位的方式,在足夠大的拉緊力作用下,HSK 1:10空心刀柄錐柄和主軸1:10錐孔之間在整個(gè)錐面和支撐平面上產(chǎn)生摩擦,提供封閉結(jié)構(gòu)的徑向定位。平面夾緊定位防止刀柄的軸向竄動(dòng)。HSK短錐柄部長度短(約為標(biāo)準(zhǔn)BT錐柄長度的1/2)、重量輕,因此換刀時(shí)間短。在整個(gè)速度范圍內(nèi),HSK錐柄比BT(7:24)具有更大的動(dòng)、靜向剛度和良好的切削性能??煞譃锳、B、C、D、E、F型。國內(nèi)采用A型、C型、E型標(biāo)準(zhǔn)的較多 。
德國Diebold是HSK標(biāo)準(zhǔn)制定的參與者,生產(chǎn)HSK接口的全系列刀柄,如HSK20、HSK25、HSK32、HSK40、HSK50、HSK63、HSK80、HSK100接口刀柄,覆蓋了市場上所有的裝夾形式,包括:熱脹式、筒夾式、液壓式、側(cè)固式等。同時(shí)也提供HSK、BT、SK、BBT刀柄錐度檢測設(shè)備。