60 sád zariadení, čo viedlo k dlhému
línie obratu produktov a veľká oblasť obsadzovania miesta. Jeho výrobná účinnosť je úplne zvýšená počtom procesov rozpadu zariadení a marží. Cesta vysokej CNC obrábania Rezanie CNC obrábanie CNC obrábanie, ako reprezentant modernej výrobnej produktivity v modernej výrobe, zohráva mimoriadne dôležitú úlohu v mechanickom, leteckom a plesňovom priemysle. Od deväťdesiatych rokov sa krajiny v Európe, Spojených štátoch a Japonsku súťažili o vývoj a aplikáciu novej generácie vysokorýchlostných CNC obrábacích strojov, čo urýchľuje tempo vývoja vysokorýchlostných obrábacích strojov. Vysokorýchlostná rýchlosť vretena motorového vretena 15000 ~ 100000r / min, vysoká rýchlosť a vysoké zrýchlenie / spomalenie pohyblivých častí rýchlosti prenosu 60 ~ 120m / min, rýchlosť posuvu do 60m / min, vysokorýchlostné obrábanie stredná rýchlosť posuvu do 80 m / min, rýchlosť vzduchu do 100 m / min. Rýchlosť posuvu strojového náradia HyperMach spoločnosti CINCINNATI, USA je až 60 m / min, rýchlosť je 100 m / min a rýchlosť vretena dosiahla 60 000 r / min. Pokiaľ ide o presnosť obrábania, za posledných 10 rokov sa presnosť obrábania bežných CNC obrábacích strojov zvýšila z 10 μm na 5 μm, presné obrábacie centrá sa zvýšili z 3 na 5 μm na 1 až 1,5 μm a začala presnosť precízneho obrábania aby vstúpil na úroveň nanometra (0,01 μm). Vývoj a aplikácia novej generácie vysokorýchlostných CNC obrábacích strojov, najmä vysokorýchlostných obrábacích centier, úzko súvisí s ultra vysokorýchlostným rezaním.
1. Rozdiely v úrovni rezu medzi obrábacími centrami doma iv zahraničí
V súčasnosti rýchlosť rezania pri obrábaní a frézovaní vo vyspelých krajinách dosiahla 5 000 až 8 000 m / min alebo viac; rýchlosť vretena obrábacích strojov je vyššia ako 30 000 ot / min (niektoré až 100 000 r / min alebo viac). Napríklad v rovine frézovania je rýchlosť rezania v zahraničných krajinách všeobecne väčšia ako 1000 až 2000 m / min, zatiaľ čo domáce ekvivalent je len 1/12 až 1/15 cudzej krajiny, to znamená domáce suché 12 až 15 hodín života zodpovedá 1 zahraničnej suchej hodine. Podľa prieskumu skutočný čas rezania mnohých obrábacích centier je menej ako 55% pracovného času. Preto, ako zlepšiť efektivitu spracovania a znížiť mieru šrotu, sa stáva bežným problémom pre mnohé spoločnosti. Prieskum o efektívnosti rezania CNC obrábacích centier v Číne zistil, že existuje veľa problémov, ako je nízka presnosť nástroja, veľké množstvo vybíjania čepele, nízka povrchová úprava a bezkonkurenčné technologické vybavenie.
2. Spôsoby zlepšenia efektívnosti rezania
(1) Primeraná voľba množstva rezu
Nové technológie rezania, ako je napríklad rezanie za sucha a tvrdé rezanie predstavované vysokorýchlostným rezaním, ukázali veľa výhod a silnej vitality a stali sa hlavnou cestou výrobných technológií na zlepšenie účinnosti a kvality spracovania a zníženie nákladov. Prax dokazuje, že keď sa rýchlosť rezania zvýši o 10-násobok a rýchlosť posuvu sa zvýši dvadsaťkrát, čo je ďaleko za hranicu tradičnej rezu "zakázanej zóny", rezací mechanizmus prešiel zásadnou zmenou. Výsledkom je zlepšenie miery odstránenia kovu na jednotku výkonu o 30% až 40%, zníženie reznej sily o 30%, životnost nástroja pri rezaní o 70% a rezné teplo zostávajúce na obrobku je značne znížená a vibrácie pri rezaní sú takmer vylúčené. Proces rezania urobil zásadný skok dopredu. Podľa aktuálnej situácie obrábacích strojov je potrebné vysokorýchlostné obrábanie, aby sa umožnil plný výkon vysokorýchlostnej obrábacej schopnosti pokročilých nástrojov, aby sa zvýšil objem odstráneného materiálu za jednotku času (rýchlosť odstraňovania materiálu Q).
Pri výbere primeraného množstva rezu sa pokúste vybrať hrubú rezačku (počet rezných zubov na palec priemeru ≥ 3), zvýšiť podávanie na zub, zvýšiť produktivitu a životnosť nástroja. Príslušné experimentálne štúdie ukázali, že keď je rýchlosť linky 165 m / min a prívod zubu je 0,04 mm, rýchlosť posuvu je 341 m / min a životnosť nástroja je 30 kusov. Ak sa rýchlosť rezania zvýši na 350 m / min, prívod zubu je 0,18 mm a rýchlosť posuvu je 2785 m / min, čo je 817% pôvodnej účinnosti obrábania a životnosť nástroja sa zvyšuje na 117 kusov.
(2) Vyberte si nástrojový materiál s dobrým výkonom
V procese rezania CNC obrábacích strojov nie je úloha nástrojov na rezanie kovov nič menšia ako pary vynalezené Wattom. Materiály použité na výrobu nástroja musia mať vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu pri vysokých teplotách, potrebnú pevnosť v ohybe, húževnatosť a chemickú inertnosť, dobrú spracovateľnosť (rezanie, kovanie, tepelné spracovanie atď.) A nie sú ľahko deformované. V súčasnosti domáce a zahraničné nástroje s dobrým výkonom zahŕňajú: cermety, tvrdené legované náradie, keramické náradie, polykryštalické diamanty (PCD) a nitridu kubického nitridu bóru (CBN). Majú svoje vlastné charakteristiky a prispôsobujú sa rôznym materiálom obrobkov a rýchlosti rezania. CBN je vhodný na rezanie tvrdých ocelí s vysokou tvrdosťou a tvrdých liatin. Napríklad keramické rezné nástroje a rezné nástroje CBN sa používajú na obrábanie ocelí s vysokou tvrdosťou (50 až 67 HRC) a chladenej liatiny. Medzi obrobky s tvrdosťou 60 až 65HRC alebo menej môžu byť použité na keramické rezacie nástroje. , A 65HRC nad obrobkom je použitý rezací nástroj CBN; PCD je vhodný na rezanie neželezných kovov a zliatin, plastov a sklenených vlákien atď., Pri spracovaní dielov zo zliatin hliníka, hlavné použitie PCD a diamantových filmových náterových nástrojov; náradie na báze uhlíka Oceľové a legované oceľové náradie sa teraz používa iba na nástroje, ako sú vyvrtávacie nástroje, matrice a kohútiky; nástroje s povrchovou úpravou z tvrdej zliatiny (ako TiN, TiC, TiCN, TiAIN atď.) majú vysokú tvrdosť a širokú škálu spracovateľných obrobkov. Antioxidačná teplota nie je zvyčajne vysoká, takže je tiež obmedzené zlepšenie rýchlosti rezania, všeobecne v rozsahu 400 až 500 m / min spracovania oceľových častí a tvrdosť pri vysokej teplote s povlakom Al2O3, spracovanie vo vysokorýchlostnom rozsahu, jeho opotrebovanie je lepšie ako TiC a TiN nátery.
Okrem toho geometrické parametre reznej časti rezného nástroja majú veľký vplyv na účinnosť rezania a kvalitu obrábania. Pri vysokorýchlostnom rezaní je uhol sklonu nástroja vo všeobecnosti o 10 ° menší ako u obyčajného rezania a uhol zadnej časti je 5 ° -8 °. Aby sa zabránilo tepelnému opotrebovaniu špičky nástroja, mal by byť hrot hlavných a pomocných rezných hrán použitý s okrúhlym koncom alebo skoseným hrotom, aby sa zvýšil miestny uhol hrotu a zvýšila sa dĺžka reznej hrany v blízkosti hrotu a objemu nástroja. Zlepšite tuhosť nástroja a znížte zlomenie nástroja.
(3) Urýchliť vývoj technológie povlaku
Technológia nanášania nástrojov od svojho vzniku zohrávala dôležitú úlohu pri zlepšovaní technológie výroby a spracovania nástrojov. Nástrihané nástroje sa stali symbolom moderných nástrojov a podiel nástrojov v nástroji prekročil 50%. Na začiatku 21. storočia sa podiel povlečených nástrojov bude ďalej zvyšovať a dúfa sa, že technológia nanášania CBN bude technicky prelomová a vynikajúci výkon CBN bude aplikovaný na viac nástrojov a procesov rezania (vrátane sofistikovaných a komplexné nástroje a tvarovacie nástroje). Toto celkovo zvýši úroveň rezania spracovaných železných kovov. Okrem toho sa urýchli vývoj a aplikácia extrémne tenkých vrstiev ultra tenkých vrstiev nanometrov a nových náterových materiálov a náter sa stane hlavným spôsobom, ako zlepšiť výkon nástroja.
(4) Vyberte vysoko presné nože
Nízka presnosť čepele, množstvo vybehnutia je príliš vysoké, povrchová úprava čelnej frézy sa zníži a dokonca sa objaví príkop. Výbeh čepele na vysoko presnom CNC obrábacom stroji by mal byť riadený na 2 až 5 μm. S vývojom CNC obrábacích strojov sa vo výkone úpravy povrchovej úpravy čepele (substrátom vysokorýchlostná oceľ, WCo karbid, cermet na báze Ti) vo veľkej miere zlepšuje presnosť čepele. Súčasne sa objavili rôzne nové vymeniteľné vložkové štruktúry, ako sú efektívne lopatky stierky pre sústruženie, lopatky výstružníkov s komplexným tvarom, lopatky s guľovými koncami a rýchlospojky s vysokou rýchlosťou, ktoré zabraňujú lietaniu čakať. Vymeniteľné vložky vstúpili do novej etapy komplexného vývoja materiálov, náterov a drážok. Podľa racionálnej kombinácie materiálov, povlakov a typov žliabkov pri spracovaní materiálov a obrábacích procesoch je možné vyvinúť lopatky s najlepšími výsledkami obrábania, aby vyhovovali požiadavkám. Rôzne požiadavky na vysokú rýchlosť a vysokú životnosť obrábacích strojov.
(5) Zlepšiť kvalitu obrábaných povrchov
Pri zachovaní rovnakej efektívnosti rezania (tj rovnakej hodnoty Q) môže zvýšenie rýchlosti rezania zlepšiť proces tvorby triesok a zvýšiť tlmenie rezu, potlačiť flutter a tým znížiť množstvo podávania na lopatku môže znížiť tvorbu stopových prvkov z výšky reznej plochy, zlepšuje drsnosť povrchu, čo vedie k spracovaniu presných častí a foriem.
(6) Vytvorte primeraný inventár nástrojov
Nástroje tu predstavujú nástroje s vysokou účinnosťou pri rezaní a cena týchto nástrojov je vyššia. Rovnaký priemer frézy, cena dobrého nástroja môže byť niekoľkokrát alebo dokonca viac ako desať násobok bežného nástroja. Ak spoločnosť dlhodobo uchováva veľké množstvo dobrých nástrojov a tieto nástroje sa dlhodobo nepoužívajú, spôsobia to nedostatok finančných prostriedkov. Ak však nástroj nie je zvyčajne vyhradený, alebo počet rezerv je príliš malý, bude použitý rýchlo a nový nástroj nebude možné zakúpiť súčasne. To nevyhnutne ovplyvní účinnosť CNC obrábania. Nástrojové časopisy strojárskych centier väčšiny firiem môžu obsahovať viac ako 40 nožníc, z ktorých si môžete vybrať z nástrojových časopisov s rôznym počtom fréz, ako napríklad 60, 90, 120 atď. Výmena času medzi nástrojmi sa stáva kratšou a kratšou. Čas zmeny času BZ-26 od firmy STEINEL v Nemecku, MCC86 od spoločnosti MAKINO v Japonsku a MAXIM500 od spoločnosti CINCINNATI v USA trvá len 3 až 4 sekundy.
(7) Jednoduchá navrhnutá ostriaca svorka
Rezné frézy majú vysokú účinnosť a ľahko sa používajú. Privítali ich operátori. Avšak spotreba lopatiek je vysoká a náklady na použitie sú vysoké. Vo väčšine prípadov je poškodenie nožov spôsobené opotrebovaním ostria, takže opätovné brúsenie a opätovné použitie čeľustí. Továreň môže získať vyššie ekonomické výhody. Vložky z cementovaného karbidu majú vysokú tvrdosť a nízku účinnosť pri brúsení. Použitie jednočipového brúsenia nedosiahne cieľ uloženia. Je potrebné navrhnúť vysoko efektívny a jednoduchý prípravok na realizáciu viacerých upínaní naraz.
(8) Výber metód spracovania
Metódy spracovania sa dajú rozdeliť na dva typy, drvenie frézovania a frézovanie. Mechanický prevodový systém a samotná štruktúra obrábacieho centra majú vyššiu presnosť a tuhosť, koeficient trenia relatívneho pohybujúceho sa povrchu je malý, vzdialenosť prevodového komponentu je malá, zotrvačnosť prevodovky je malá a pomer tlmenia je správne, takže môže byť použitý drvič. Metódy spracovania na zlepšenie účinnosti spracovania. Okrem toho sa podľa skúseností so spracovaním zvyšuje životnosť nástroja o viac ako jeden čas v porovnaní s vyrezaným frézovaním. Použitie metódy asymetrického konca frézovania môže zvýšiť životnosť nástroja o 2 až 3 krát.
(9) Vyberte si rozumnú trasu spracovania
CNC obrábacie stroje, najmä štyri osové obrábacie centrá, sú vo všeobecnosti jednostupňové upínacie a viacosové obrábanie a všetky majú nástrojové zásobníky, ktoré môžu raz automaticky meniť nástroje a tvarovať ich. Určenie správnej a jednoduchšej trasy je preto základom pre zaručenie kvality spracovania a zlepšenie efektívnosti. Princíp určovania spôsobu spracovania počas programovania je hlavne nasledovný: Požiadavky na presnosť spracovania a drsnosť povrchu časti by mali byť zaručené; trasa spracovania by sa mala čo najviac skrátiť a mala by sa skrátiť doba jazdy v náradí; číselný výpočet by mal byť jednoduchý a počet blokov by sa mal znížiť, aby sa znížil počet blokov. Programovanie pracovného zaťaženia. Pri obrábaní otvorov s vysokými požiadavkami na presnosť polohovania a rozmerové tolerancie je cesta spracovania pre priemery otvorov menšia ako 18 až 20 mm: vyvrtávanie vyvrtávačmi, vystružovanie a vyvrtávanie a priemer otvorov väčších ako 18-20 mm. Procesná cesta je vŕtanie - vystružovanie - drsný vývrt - jemný vývrt.
Okrem toho sa prostredníctvom integrovanej aplikácie technológie spracovania dá znížiť počet inštalácií obrobku, čo môže účinne skrátiť dobu manipulácie a inštalácie. Napríklad päťosé a päťosé obrábacie centrum a vertikálny sústruh sú kombinované tak, aby tvorili univerzálne obrábacie centrum a väčšinu (alebo všetko) obrábanie dielov sa dá dosiahnuť naraz.
(10) Výber svoriek obrobku
Vzhľadom na koncentráciu procesu pri CNC obrábaní je potrebné venovať komplexnú pozornosť umiestneniu komponentov, konštrukcii upínania, výberu a dizajnu svietidiel. Najprv by sa mal kombinovaný prípravok používať čo najviac. Vzhľadom na nízku flexibilitu univerzálneho upínacieho zariadenia a relatívne nízku presnosť polohovania môže byť špeciálna zostava navrhnutá, keď je dávka produktu veľká a presnosť spracovania je vysoká. Po druhé, pri výbere nástrojov by sa mala uľahčiť výmena nástrojov a meranie on-line, aby sa predišlo kolíziám.
(11) Musí byť vybavené pomocné vybavenie obrábacieho centra
V obrábacom centre sa používajú meracie zariadenia, ako sú prednastavovače nástrojov, automatické meracie zariadenia a sofistikované detektory. S automatickým meracím zariadením prevádzkovateľ nemusí zabezpečovať presnosť polohovania častí a nevyžaduje, aby operátor pohyboval a upravoval súčasti kedykoľvek, aby zodpovedal určitým pevným súradnicovým systémom obrábacieho programu, ktorý môže skrátiť čas inštalácie. Pomocou merania sa proces, ktorý vyžadoval 2,5 hodiny vrátane doby montáže, znížil na 1,5 hodiny. Navyše, aplikácia týchto meracích prístrojov môže tiež znížiť chyby obrábania.
(12) Výcvik zručností a znalostí operátorov
Účinnosť obrábania obrábacieho centra závisí vo veľkej miere od pomeru času rezu k pracovnému času obrábacieho centra. Čím väčší je pomer, tým vyššia je účinnosť obrábania. Zároveň sa zvyšuje technologický obsah moderného spracovateľského zariadenia a požiadavky na kvalitu pre pracovníkov sú čoraz vyššie. V skutočnej výrobe je vďaka nízkej technickej úrovni personálu a nekvalifikovanej prevádzke čas strávený na nespracovaní, ako je ladenie programov a menenie obrobkov, je príliš dlhá, čo vedie k nízkej efektívnosti spracovania obrábacích stredísk. Okrem toho ich odbornosť je príliš málo a chýbajú vedecké usmernenia týkajúce sa princípov spracovania numerickej kontroly, technológie numerického riadenia, nástrojov na numerické riadenie a parametrov rezania. Preto je veľmi dôležité vytvoriť komplexný vzdelávací systém, pripraviť nové učebné materiály prispôsobené vývoju moderných technológií rezania a spracovania, posilniť štúdium teoretických poznatkov technickými pracovníkmi a posilniť interné a externé technologické výmeny medzi podnikmi.
Kľukový hriadeľ motora: Po tom, čo kompozitné obrábanie nahradilo staré plavidlo a vstúpilo do 21. storočia, došlo k veľkým zmenám v kľukovej hriadeli motora z hľadiska výrobných procesov, nástrojov atď. Vďaka nízkej presnosti spracovania a nízkej flexibilite sa postupne stáva viac ako polstoročný proces otáčania viacnásobným nôžom a manuálnym spôsobom brúsenia. Vysoko rýchlostná a vysokoúčinná technológia a zariadenia na spracovanie kompozitných materiálov rýchlo vstupujú do automobilového a výrobného priemyslu a vysokorýchlostná a vysoko účinná kompozitná obrábacia technológia bola do značnej miery aplikovaná v spracovaní a výrobe kľukového hriadeľa a bude nevyhnutná trend vývoja.
Zariadenia na spracovanie kľukových hriadeľov
V súčasnosti sú staršie výrobné linky kľukového hriadeľa v Číne väčšinou zložené z bežných obrábacích strojov a špeciálnych obrábacích strojov a ich výrobná účinnosť a automatizácia sú relatívne nízke. Hrubovacie zariadenie všeobecne používa sústruhy s viacerými nožmi na otáčanie hlavných čapov kľukového hriadeľa a čapov ojnice. Kvalita procesu je slabá v stabilite a je ľahké vytvoriť veľké pracovné stresy, čo sťažuje dosiahnutie primeraného opracovania. Všeobecné obrábanie kľukových hriadeľov, ako je napríklad brúska na kľukové hriadele MQ8260, sa všeobecne používa na hrubé brúsenie, polovýrobky na brúsenie, jemné brúsenie a leštenie. Obvykle sa používa ručná prevádzka a kvalita obrábania je nestabilná a rozmerová konzistencia je zlá.
Jedným z hlavných znakov staromódnej výrobnej linky je, že existuje príliš veľa spoločných zariadení. Podľa spracovania kľukových hriadeľov z tvárnej liatiny má výrobná linka 35 až 40 súprav zariadení. Autor skúmal domácu kovanú výrobnú linku z oceľového kľukového hriadeľa. Pri hrubovaní sa používa bežné vonkajšie frézovacie obrábanie hlavného hriadeľa a hrdla spojovacej tyče a potom číslicovo riadená hlavná hriadeľ a hrdlo spojovacej tyče a potom prechádza viacerými postupmi brúsenia a prechádza na dokončovacie obrábanie. Proces. Preto má táto výrobná linka viac ako
Súčasný priemysel spracovania kľukového hriadeľa motorov automobilov čelí týmto problémom:
1. výroba s rôznorodou produkciou;
2. Dodacia lehota je výrazne skrátená;
3. znížiť výrobné náklady;
4. Vznik ťažko rezných materiálov zhoršil spracovanie. Existuje veľa otázok, ktoré je potrebné riešiť pri spracovaní, ako napríklad tvrdé rezanie;
5. Na ochranu životného prostredia je potrebné použiť menej alebo žiadnu reznú kvapalinu na dosiahnutie suchého rezania alebo kváziho suchého strihu;