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近年来,国际上高速磨削技术发展很快,除了把常规磨削的速度普遍提升以外,还推广应用了高效深切磨削的新工艺,这种方法是在提高砂轮线速度的同时,加大切入进给速度以提高金属切除率的高效磨削方法。
高速磨削的优点:
(1)可以大大提高磨削效率。由于高速磨削的切屑厚度减小,切削力降低,如果保持与普通磨削同样的切屑厚度和切削力,则可极大地提高机床的进给量,从而提高磨削效率。据有关数据统计,磨削效率一般可以提高1~3倍。
(2)提高加工工件的表面质量:由于磨粒的切屑厚度减小,磨粒留在工件表面上的切痕深度减小,从而提高了工件表面的光洁度(降低了表面的粗糙度),一般可以提高1~3级。此外,切削力的降低有利于提高工件的尺寸精度。
(3)提高砂轮的耐用度:理论上由于切屑厚度减小,导致切削力大幅度降低,磨粒承受的负荷减小,因此,提高了磨粒的切削能力,也就提高了砂轮的耐用度。一般,砂轮寿命可以提高1倍左右。
国外高速磨床制造和应用概况
机床刀具高速磨削的历史较长,早在上个世纪四十年代,国外就开始试验高速磨削工艺,到五十年代初已将50m/s的高速磨削应用于生产。据文献介绍,1958在保证加工精度的同时提高刀具寿命,要求复合孔加工刀具具有高的刚性和旋转精度。这类刀具一般采用热装式刀柄或可调式刀柄,有些刀具厂则采用先热装再刃磨的方法保证复合刀具尤其是复合铰刀有足够高的旋转精度,从而提高孔的加工精度、提高刀具寿命。然而,采用该工艺制作的刀具需送回原厂进行重磨或重新镶片,这样就需要刀具管理部门根据重磨刀具需要的交货期适当地增加刀具的库存数量。
对于孔加工来说,机加工设备要具备高的进给速度和加速度,同时机床主轴的高转速对提高加工效率也非常重要,轴的快速进给速度和加速度关系到机床的辅助加工时间的长短。有些线镗工艺需要在加工中心上完成,针对这种情况一般是考虑在机床上设计特殊的刀架和夹具,提供必要的支撑和辅助支撑。需要注意的是,对于以生产标准型号加工中心为主的机床厂家来说,在其标准CNC上“去功能化”并不意味着成本的降低。