立式加工中心的设计标准及高速切削概念

1、更高的静动风度

立式加工中心价格高昂,加工过程中过的损耗费用也比传统机床高的多,这就要求机床能够大幅缩短加工用时,对于解决这个问题,目前有两条路可以走,其一就是刀具材料的发展变革使得切削速度得到了极大的提高。

成倍降低了切削用时;其二就是通过采用自动换刀系统,达到快速换刀快速装夹的效果。这些举措的采用大大提高了生产效率,使得机床的拥有者能获得良好的经济效益。

2、更好的静刚度

对于一台加工中心来说,他的各部件如床身、工作台、主轴箱、导轨等等零部件的结构刚度都和机床的精度息息相关,因此这些因素都要求机床有比较高的静刚度。在切削加工中,无法避免的会有振动产生。

这些振动都会影响加工精度和表面质量,同时还会降低刀具寿命,对生产效率有明显的影响。而加工中心都是要长时间连续工作的,无法通过在加工时做人为干预调整来消除减少振动,因此,还需要提高机床的动刚度。

3、更小的热变形。

机床在进行切削加工的时候,无一例外都会产生热量,这些热量会反影响至机床,使得机床的各部件产生程度不同的热变形,而这些都会影响到加工产品的精度。

而如何减少减缓热量所带来的对加工产品精度的影响就是一个不得不考虑的问题了,目前我们可以通过改善机床的结构,使机床不见的热变形朝着我们可控的方向变形。

4、运动件间的摩擦小并削除传动系统间隙

机床工作平台的移动量以脉冲当量作为小单位,在进行对刀或者其他慢速操作时候,就要求工作台能对数控系统发出的指令做出准确的响应,而这些都与移动部件的摩擦有关系,通过采用滚动导轨的方式。

可以使得在润滑油的作用下,互相之间的摩擦力能随着运动速度的提高而减小,这样才能有效避免低速爬行现象。

5、寿命高、精度保持性好

对于立式加工中心来说,拥有一套完美的润滑系统对于机床寿命来说是很有保证的,因此在选用机床导轨、主轴部件、丝杆等的时候都应该选用较为耐磨的材料,使得加工中心能够长时间保持良好精度。

6、人性化设计

加工中心为了节省装夹换刀的时间,通常都会采用多刀架以及自动换刀的装置,以求一次装夹能解决更多的问题。因此,在装夹换刀的过程中,尽可能的减少了人工干预,使得人机交互界面能够更加的干净、整洁。

而机床互锁能力的增强,也能有效的减少事故的发生,同时,紧急停车装置的设置可以有效避免意外事故的发生,而所有的操作都集中于一个面板,更有助于操作。

二、全面认识立式加工中心的高速切削概念

1、高速切削的概念其实从字面意思上就能理解大概,首先要有高速度。这里的高速度即是指高主轴转速(9000rpm/min以上),也指更大限度的进给量,另外快速移动、快速换刀。

主轴换刀后从静态到达其所需转速的加速时间都是衡量高速切削的标准。

2、关于高速切削的适用性,其实并不是所有的加工工序都适应高速切削。要根据不同的加工对象、工件材质的不同的硬度、工件成形后的不同的形状来选择相应合理的加工参数,而不能一味地追求为高速。

特别是箱体型工件这类形状复杂,刀具直径又较小的的工序中。由于刀具的运动轨迹不是简单的直线运动而是曲线,甚至有直角拐弯的时候,工艺参数的合理性就尤为重要。

3、在多数直线切削加工中由于深度和厚度小,但由于主轴转速高,进给速度快,因此使单位时间内的金属切除量反而增加了,加工效率也提高了。加工时可将粗加工、半精加工、精加工合为一体,全部在一台机床上完成。

减少了机床台数,避免由于多次装夹使精度产生误差。重要的是,加工时间短,经济性能好。

4、对于有色金属材质的工件,如铝、铝合金,特别是铝的薄壁加工,石墨材质和淬硬模具的工件加工,高速切削技术有着广阔的用武之地,因此也成为数控加工车间中常用的加工方法。