模具制造领域的25个常见问题解答(3)

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22) 高速切削的实际优点是什么？   
    刀具和工件可保持低温度，这在许多情况下延长了刀具的寿命。另一方面，在高速切削应用中，切削量是浅的，切削刃的吃刀时间特别短。这就是说，进给比热传播的时间快。   
    低切削力得到小而一致的刀具弯曲。这与每种刀具和工序所需的恒定的加工余量相结合，是高效和安全加工的先决条件之一。   
    由于高速切削中典型的切削深度是浅的，刀具和主轴上的径向力低。这减少了主轴轴承、导轨和滚珠丝杠的磨损。高速切削和轴向铣削也是良好的组合，它对主轴轴承的冲击小，使用这种方法可以使用悬伸较长的刀具而振动的风险不大。   
    小尺寸零件的高生产率切削，如粗加工、半精加工和精加工，在总的材料去除率相对低时有很好的经济性。   
    高速切削可在一般精加工中获得高生产率，可获得杰出的表面质量。表面质量常低于Ra 0.2 um。   
    采用高速切削，使对薄壁零件的切削成为可能。使用高速切削，吃刀时间短，冲击和弯曲减小了。   
    模具的几何精度提高了，组装就容易和更快了。无论是什么人，技能如何，都能获得CAM/CNC生产的表面纹理和几何精度。如果花在切削上的时间稍多一些，费时的人工抛光工作可显著减少。常常可减少达60-100%   
    一些加工，如淬火、电解加工和电火花加工（EDM），可以大大减少。这就可降低投资成本和简化后勤供应。用切削代替电火花加工（EDM），模具使用寿命和质量也得到提高。   
    采用高速切削，可通过CAD/CAM很快改变设计，特别是在不需要生产新电极的情况下。   
23) 高速切削有风险或缺点吗？   
    • 由于起始过程有高的加速度和减速度以及停止，导轨、滚珠丝杠和主轴轴承产生相对快的磨损。这常常导致较高的维护成本。   
    • 需要专门的工艺知识、编程设备和快速传送数据的接口。   
    • 可能很难找到和挑选高级技术员工。   
    • 常有相当长的调试和出故障时间。   
    • 加工中无需紧急停止，导致人为错误和软件或硬件故障会产生许多严重后果。   
    • 必须有良好的加工计划——“向饥饿的机床提供食物”。   
    • 必须有安全保护措施：使用带安全外罩及防碎片盖的机床。避免刀具的大悬伸。不要使用“重”刀具和接杆。定期检查刀具、接杆和螺栓是否有疲劳裂纹。 仅使用注明最高主轴速度的刀具。不要使用整体高速钢（HSS）刀具！   
24) 高速切削对机床有哪些要求？   
    对ISO/BT 40号机床的典型要求如下：   
    • 主轴速度范围 • 主轴功率 > 22 kW   
    • 可编程进给率 40-60 m/分   
    • 快速横向进给 • 轴向减速度/加速度 > 1 G   
    • 块处理速度 1-20 毫秒   
    • 数据传递速度 250 Kbit/s (1 毫秒)   
    • 增量（线性） 5-20 微米   
    • 或 NURBS 插补   
    • 主轴具有高热稳定性和刚性，主轴轴承具有高的预张力和冷却能力。   
    • 通过主轴的送风/冷却液   
    • 具有高的吸收振动能力的刚性机床框架   
    • 各种误差补偿——温度、象限、滚珠丝杠是最重要的。   
    • CNC中的高级预见功能。   
25) 高速切削对切削刀具的典型特性或要求有哪些？   
    整体硬质合金：   
    • 高精度磨削，径向跳动低于3微米。   
    • 尽可能小的凸出和悬伸，最大的刚性，尽可能小的刀具弯曲变形和大的芯核直径。   
    • 为了使振动的风险、切削力和弯曲尽可能小，切削刃和接触长度应尽可能短。   
    • 超尺寸、锥度刀柄，这在小直径时特别重要。   
    • 细晶粒基体和为了得到高耐磨性的TiAlN 涂层。   
    • 用于风冷或冷却液的内冷却孔。   
    • 适合淬硬钢高速切削要求的坚固微槽形。   
    • 对称刀具，最好是设计保证平衡。   
    使用可转位刀片的刀具：  
    • 设计保证的平衡。   
    • 在刀片座和刀片上的保证跳动量小的高精度，主刀片的最大径向跳动为10微米。   
    • 适合淬硬钢高速切削要求的牌号和槽形。   
    • 刀具体上有适当的间隙，以避免刀具弯曲（切削力）消失时产生摩擦。   
    • 送风或冷却液的冷却孔（立铣刀）。   
    • 刀具体上标明允许的最大转速。