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卧式铣床升降台高速加工工艺的改进

技术应用 | 作者:[db:作者] 发布日期:2016-02-26 查看次数:470

核心提示:  升降台加工工艺高速切削切削力目前,国内许多企业卧式铣床升降台的加工仍然使用传统方法加工,由于传统加工工艺是针对当时的设备、刀具状况制定的,直沿用了几十年,存在质量差、效率低的问题,远远不能适应激烈

  升降台加工工艺高速切削切削力目前,国内许多企业卧式铣床升降台的加工仍然使用传统方法加工,由于传统加工工艺是针对当时的设备、刀具状况制定的,直沿用了几十年,存在质量差、效率低的问题,远远不能适应激烈的市场竞争。

  各铣床生产厂家为了抢占市场,纷纷投入人力、物力,寻求新方法新工艺堤高卧式铣床升降台的加工效率和加工质量。本研究将高速切削加工技术引入卧式铣床升降台的加工过程中,并根据高速切削加工的特点对卧式铣床升降台加工工艺进行了改进。

  卧式铣床升降台的结构特征卧式铣床包括床身、横梁、升降台、滑鞍、工作台、底座六大部件,其中滑鞍执行X向进给,工作台执行Y向进给,而升降台执行Z向进给,即升降进给,是连接床身、滑鞍、底座的关键零件。卧式铣床升降台的材质为灰口铸铁(HT200),属于较复杂的箱体零件,壁厚不均,刚性不足。

  主要加工表面为平面和孔系(如。

  卧式铣床的组成及升降台的结构特征使用传统方法加工卧式铣床升降台存在的问题卧式铣床升降台的传统加工工艺是上个世纪八十年代制定的,受到当时设备、刀具等条件的限制,在普通铣床和镗床上加工,存在的问题如下:工件壁厚不均,刚性不足。为了减少每道工序的切削量,传统加工工艺分粗加工、半精加工、精加工,工序长,效率低。

  设备主轴转速低,加工出的工件表面粗糙度差;设备落后,定位及重复定位精度差,不易保证加工质量;装卸工件的辅助时间太长;(5)刀具磨损不易监控,容易造成废品;6)换刀由人工完成,劳动强度大;(7)旧工装刚性差,易产生振动。

  高速切削的定义及优点3.1高速切削加工的定义高速切削加工技术中的“高速”是一个相对概念。对于不同的加工方法和工件材料,高速切削加工时应用的切削速度并不相同。一般认为高于(5~10)倍的普通切削速度的切削加工定义为高速切削加工。高速切削在实际生产中切削铝合金的速度范围为1500―5500m/fnin,铜材为针对传统工艺存在的问题,将高速切削加工技术引入新工艺中,对卧式铣床升降台平面和孔系的加工作了如下改进:由普通设备上加工改在高速加工中心加工;采用高速切削加工,切削力减少,可以将半精加工、精加工合并,减少工序,堤高效率。有机械手自动换刀,减轻了劳动强度;主轴转速大大堤高,加工出的工件表面粗糙度低;设备定位及重复定位精度高,保证加工质量;(5)工况监测系统可监测刀具磨损情况及刀具断裂情况;因为高速加工中心有两个工作台,保证工件连续加工,缩短了辅助时间;A增加辅助支撑:毛坯铸造时,在薄壁位置增加加强竖肋(2―3个);B增大夹紧力,在原工装系统上增加夹紧位置1个,并在所有夹紧位置适当增加夹紧力;〔增加定位面面积,使用面积较大的定位块取代定位销。

  以前,桂林机床股份有限公司X6020卧式铣床的年产量只有几十台,现在年产量达到150台以上,而且逐年看涨。原因是多方面的,其中主要的一个原因是卧式铣床关键零件升降台的机加工工艺做了重大改进。

  卧式铣床升降台属于较大型铸铁箱体,壁厚不均,刚性不足,所以,传统工艺流程为:铸造―时效―粗铣―粗镗―退火―半精铣―半精镗―精镗―精铣―手工铲刮采用高速切削加工后,改进的工艺流程为:铸造―二次时效―粗铣、镗―精铣、镗―磨削总结起来就是一减两改,半精加工、精加工合并在起,减少了道工序;卧式铣床升降台的加工由原来在普通T68镗床和普通铣床进行,改在高速加工中心HPC800(最高转速为6000咖1进行;最后一道工序手工铲刮改为磨削加工。

  高速加工切削力平均减小了30%以上,因此,半精、精加工合二为―进行加工,工件没有变形,减少了工序,堤高了效率。

  平面和孔系加工都改在加工中心加工。其中,镗孔工序在高速加工中心改用Si3N4基陶瓷刀具后,主轴转速达到2500r/fnin以上,切削速度达到600m/nin,进给速度为400mm/fnin以上,加工效率比以前(转速450r/fnin,进给速度为50mm/fnin)明显堤高,约5倍,表面粗糙度有明显好转,达到了设计要求。SUN4基陶瓷刀具在高速下的寿命比原来使用硬质合金刀具YG8在450r/fnin转速下的使用寿命还有堤高。

  精铣升降台的平面时,改用LT55陶瓷刀具材料,刀具直径5齿,切深1mm,切削宽度50mm,主轴转速在2000r/min(切削速度628m/fniri的高速下,刀具寿命达卯min,与硬质合金YG8在400r/min(切削速度125.6m/fniri的刀具寿命相当。采用高速切削加工技术后,省去了半精铣工序,加工效率堤高了近3倍,而且加工表面粗糙度也达到了设计要求。

  传统工艺由于要求导轨平面与孔系平行且中间略凹,所以在镗完孔后由手工铲刮,一般需要2~3天时间,改进后的工艺以磨代刮,可以采用数控编程,进行仿形磨削,使中间略凹,加工过程只需2小时,堤高效率数十倍。

  高速切削加工技术在桂林机床股份有限公司卧式铣床升降台的加工中,起到了重要的作用,大大堤高了加工质量和效率,使单件卧式铣床升降台的生产周期从以往的300小时,缩短到现在的150小时。使生产能力成倍增长,使桂林机床股份有限公司卧式铣床年产量也成倍增长,在激烈的市场竞争中立于不败之地。随着汽车、火车的堤速,世界经济的发展被推向了新的高潮。随着高速切削加工技术的进一步完善,高速切削在机床行业乃至其它行业将会发挥越来越大的作用。


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