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采用車銑複合加工提高生産率
发布时间:2013-11-08   点击次数:3795次

    车铣复合加工是采用铣刀加工旋转工件的加工过程。此加工方式综合了铣削及车削技术,有众多优点。随着近些年多任务机床的推广,车铣复合加工才更加展示出其优势。

    多年来,即使数控机床已经被广泛接受和使用,金属切削机床的发展依然过于传统,特定机床都按照车削、铣削和钻削等各自的功能进行发展。如果夹持铣刀或钻头这类旋转刀具的加工中心能整合用于數控車削加工,那么通过减少工件的装夹次数以及从这台机床移至另一台机床的次数,可缩短停机时间,提高加工效率;这种增效诉求,引发了在传统數控車床上加装旋转动力头的变革,也由此实现了车铣复合加工。当今的现代化多任务机床带有可使得刀具旋转与移动的B轴,先进的控制系统及前沿的CAM软件,令工件通过一次装夹即可完成主要的加工任务。

    车铣复合加工有两种主要的加工形式:工件与刀具轴线平行时的外形轮廓加工;工件与刀具轴线垂直时的面加工。外形轮廓车铣复合加工类似于采用螺旋插补铣的方式加工旋转工件的内外轮廓;而面加工式车铣复合加工仅能加工外表面。尽管车铣复合加工看起来与车削加工非常相似,简直就像采用旋转的铣刀进行车削加工那么简单,但是这两种加工方式却有着本质的不同。车铣复合加工的切削速度由铣刀的转速决定;不同于车削加工的切削速度由工件的转速定义。车铣复合加工中工件的转速仅与进给相关。

車銑複合加工的優勢及其應用領域如下:

  ◆首先,加工非連續表面可導致斷續切削,如加工各種槽及清根等情況時。在經典車削加工中,此操作可産生不利于加工的沖擊載荷,導致加工表面質量差及刀具的提前磨損。在車銑複合加工中,所采用的刀具爲銑刀,銑削本身就是在負載周期性地變化中進行斷續切削。

  ◆被加工材料爲長切屑材料時。在車削加工中,切屑成形是難以對付的事情;爲車刀尋找到合適的斷屑槽也並非那麽容易完成的任務。應用于車銑複合加工的銑刀産生的是短切屑,這顯著提高了對切屑的控制。

    ◆以加工帶偏心軸頸的曲軸及主軸爲例:在車削加工中,諸如曲軸頸,偏心凸輪等工件的偏心質量可導致不平衡力的産生,對加工産生不利的影響;而車銑複合加工因工件的低轉速而避免了這樣的負面影響。

  ◆同樣地,看看重型工件的加工:在車削加工中,切削速度由工件的轉速決定,受機床主軸驅動的限制。當主軸驅動不能帶動重型工件旋轉至所需轉速,切削速度則遠小于理論值範圍;並拉低了車削加工的整體表現。而車銑複合加工則有效避免了上述加工難點。

    然而,采用车铣复合加工方法进行生产制造,需要明确刀具与工件的相对位置,正确地选取刀片形状及加工路径。比如,刀具位置对形状误差产生影响;刀片形状对被加工表面质量产生影响。通常会采用带修光刀片的铣刀获得最终的工件形状。实施车铣复合加工需充分考虑刀具的选择及切削参数的确定,并需要经过试切验证。

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