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挑战:如何利用一次设置加工复杂的零件?
解决方案:在多任务机床或五轴加工中心上采用车铣和现代铣刀。
 

 

许多原本很难制造、需要在不同设置和机器上采用数种不同加工工序的零件,采用车铣工艺就能以高效率制造出来。当零件形状不对称,或由于平面、型腔及障碍物等原因,零件表面的圆度达不到360°时,这种工艺便显示出其优越性。
除了这些主要优点外,车铣的其它好处还包括改善切屑控制、降低切削力、提高对要求严格的工件材料的加工能力,以及提高对付断续切削的能力。车铣具备车削的金属去除率,且表面
光洁度即使不比车削 更好,也能达到同等程度。一个主要优点是工件不需要高速旋转,这在加工不平衡零件时是一个好处。但是要完全发挥车铣工艺的潜能,必须正确地应用合适的铣刀。隐患是有的,但很容易避免。
山特维克可乐满开发出能妥善控制工艺参数的各种刀具和方法,从而扩大了车铣的应用范围,并达到新的效率和质量水平。研发工作使人们全面认识到各种参数如何影响性能和结果,为发挥制造领域这一引人瞩目的潜能提供了一项关键。
就粗加工工序而言,车铣不需要专用刀具;但若要优化精加工工序,则应使用专用的标准修光刃可转位刀片。要使轻微的表面形状偏差变圆滑,需要使用直的修光刃刀刃,而非用于一般铣削的常规弧形刀刃。在车铣运动中,切削点沿着生成表面的切削刃前后移动,而这意味着弧形刀刃可在直径上造成更多的高度变化,从而加大扇形深度。
至于车铣的隐患方面,铣刀相对于工件的位置对径向形状精度、工件承受的压力和安全性以及工序的生产效率都是关键。铣刀旋转轴相对于工件旋转轴的偏移(即y轴偏移)决定了切削作用和铣刀在底部接触表面的危险。这种偏移对适合车铣的各类铣刀所发生的影响和程度已经得到仔细研究和确定。一般而言,偏移量应介于铣刀直径的一半与零之间,而对于较大的铣刀直径,往往需要若干特定的偏移量来制造符合所需半径的凸肩。通常,处于偏移位置的铣刀不会离开在槽中足够尖锐的角或正在加工的凸肩。因此,零偏移只用于最后的精加工。
由于加工工艺的性质(铣削圆形表面),不可避免地会有径向形状偏差的倾向。这些偏差大多可以用修光刃刀片加以抵销,但在铣刀定位中也应考虑到这种误差倾向。平面或扇面形成于表面,而其高度和形状各异,这取决于铣刀的位置以及铣刀直径与工件直径的关系。例如,就同样的铣刀尺寸而言,小工件直径给出的扇形缺口高于大直径。同样,经过广泛试验,已经确定了这方面的推荐范围,从而为达到优质效果提供了合适的平衡。
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    什么是车铣?

    车铣已有几十年的历史。它与车拉和螺纹铣削相关。车铣不使用固定的单刃刀具,而是使用旋转铣刀来加工旋转工件。有两种车铣方法:面车铣(正交)和周边车铣(平行轴)。面车铣是最常见的方法,主要运用端铣和面铣来加工工件外侧。周边车铣使用侧面和面铣或长刃铣刀,主要用于内侧加工。
    切削速度由刀具的旋转来提供,进给则通过工件的旋转与刀具的线性进给相结合来进行。因此,只有在工件能够旋转的情况下才适合车铣。
    典型的大小零件包括具有奇特设计特征的轴和箱体、曲轴、涡轮叶片、挤压机类螺丝、起落架部件等。要进行有限的车铣,四轴就已足够,但高级形状或圆锥形则需要五轴,而多边形更需要所有五轴同步运动。

    车铣刀具

    用于精加工的可转位刀片铣刀采用一块修光刃刀片,而CoroMill 590则采用可以轴向调节的刀片,并可装备所有修光刃,适用于高速车铣和表面超精加工。今天的标准铣刀非常适用于车铣,并可配备专用的修光刃刀片。适合优化各种配置的刀具不断出现,它们均适用于车铣,例如整体硬质合金端铣刀(CoroMill Plura)和大型圆刀片铣刀(CoroMill 300),其中以可转位立铣刀CoroMill 390和面铣刀CoroMill 245更为常见。此外,插铣刀适合某些切槽应用场合(CoroMill 210)。
    什么情况下适合车铣

    今天的零件正变得日益复杂,而制造业对效率的呼声也更加高涨。因此,车铣工艺有很多用武之地,因为它能加工奇特的形状,并往往能通过一次设置完成零件加工。四轴和五轴加工中心的演进,加上最近的多任务机床已使车铣工艺更为可行。

    总 结

  • 车铣可能是决定零件留在机床上完成加工还是必须转移到其它机器上的工艺。
    把旋转工件与带线性进给的旋转刀具相结合,为使用标准铣刀加工形状奇特的零件提供了可能性。

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