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数控钻 床孔加工技术发展动向

来源: 时间:2017-06-24 12:03:22

近年来,随着高速铣削的出现,以铣削 刀具为中心的切削加工正在进进高速高精度化的加工时期。目前,孔加工 的高速化明显滞后于其他切削加工。零件的 快捷生产是制造业赖以生存的重要条件,因而孔 加工技术不能成为机械加工的瓶颈工艺,它必须 沿着切削高速化的方向快速跟进,尽快步 进高速高精度化的加工行列。
在机械 零件加工作业中,孔加工 所占比例相当大,与高速 铣削相类似的高速、高精度 钻削加工已提上议事日程,高效率 孔加工对于促使零部件生产公道化是不可或缺的重要工艺过程。近年来,零部件 生产大都采用以CNC数控钻 床为中心的生产形态,进行孔加工时,也大都采用加工中心、CNC电加工 数控钻床等先进设备。无论哪 个领域的孔加工,实现高 精度和高速化都是取得用户订单的重要竞争手段。数控平面钻

高速孔 加工所用加工中心(MC)的条件


实现孔 加工高速化的先决条件是必须采用高速加工中心,而数控 钻床的高速化必须满足下列条件。


1.配备高速回转主轴

钻头和 立铣刀一样带有中心齿,由于中 心齿四周有一种圆周速度,因此,切削速 度向高速化发展时,主轴的 转速也必须实现高速化。特别是 在使用小直径钻头时,主轴的 高速化更是不可缺少的。今后,随着孔 加工高速化的进展,预计转速达30000~100000r/min的主轴 需求将不断增多。同时,由于达 到规定的高速回转所需时间很短以及要求Z向(钻头切削方向)主轴伸 出长度应控制在最小程度之内,因此,高速主 轴的配置是实现高速高精度孔加工不可缺少的条件。


2.可动部 分具有动作灵敏的功能

主轴和 工作台等可动部分应尽可能减轻重量,以实现动作快捷化,这也是 进行高速孔加工必须具备的条件。1个孔的 加工时间只需数秒钟,因此,必须缩 短孔与孔之间的工具移动时间,这是实 现高效率切削的关键题目,解决此 题目的途径首先即为可动部件的动作必须灵活快捷。例如,即便达 到了高精度的定位精度,但如数 控钻床可动部分的动作不够灵敏快捷,也就不 可能满足当前用户提出的实现高速孔加工的要求。通常是用加速度特性(G值)来判定 数控钻床可动部分的快捷性能,当G=0.8~1.5时,可判定 该数控钻床为具有高度快捷性能的加工中心。数控平面钻


3.工作台 与数控钻床整体面积的比例应较小

作为加工中心的用户,他们希 看工作台及工作台以外的部分所占空间应尽可能少一些。尤其是 孔加工这类加工本钱较高而附加价值又较低的加工领域,最好使 用那种结构紧凑的加工中心。如日本 理化研究所试制的高速CNC铣床,其加工范围为300mm2,数控钻 床本体所占面积950mm2,数控钻 床所占面积约为可加工最大工件尺寸的三倍,整个结构相当紧凑。该铣床主轴转速为45000r/min,可进行高速切削。主轴为XY方向移动式结构(工作台仅限Z轴移动),其加速度特性值G=1.5,表明该 数控钻床具有快捷动作功能。


4.主轴可 直接供给冷却液

在钻削过程中,加工L/D(钻头直径与孔深之比)在5以上的 孔必须特别留意排屑题目,最好选 用带供油孔的钻头,以便进行稳定的加工。采用由 主轴中心供给冷却液的方式,对于更 换卡具的锁紧螺栓则更为方便。


5.具有孔加工用CNC工具插补功能
CNC切削的 特点在于可以进行控制工具轨迹的公道加工,在对孔进行CNC切削加工时,可采用螺旋切削、等高走刀、对切等工具插补方式,具有这些功能的CNC控制系 统均可在孔加工中加以应用。



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