انتخاب ابزار در ماشینکاری فلز

60 مجموعه از تجهیزات، در نتیجه طولانی است

خطوط چرخشی محصول و مساحت زیادی از اشغال سایت. بازده تولید آن به طور کامل با تعداد فرآیندهای تجزیه و تحلیل تجهیزات و حاشیه ها افزایش می یابد. مرکز پردازش مرکزی ماشینکاری CNC بهره برداری برش CNC، به عنوان نماینده تولید پیشرفته تولید در تولید مدرن، نقش مهمی در صنایع مکانیکی، هوا فضا و قالب دارد. از دهه 1990، کشورهای اروپایی، ایالات متحده و ژاپن در رقابت برای توسعه و اعمال نسل جدید دستگاه های CNC با سرعت بالا رقابت کرده و سرعت توسعه ماشین آلات با سرعت بالا را تسریع کرده اند. سرعت چرخ اسپیندل سرعت بالا 15000 ~ 100000r / min، سرعت بالا و شتاب بالا / کاهش سرعت بخش های متحرک سرعت انتقال سریع 60 ~ 120m / min، سرعت برش خورده تا 60m / min، ماشینکاری با سرعت بالا سرعت تغذیه مرکز تا 80m / min، سرعت هوا تا 100m / min. سرعت انتقال ابزار HyperMach از CINCINNATI، ایالات متحده تا 60 متر در دقیقه، سرعت 100 متر در دقیقه و سرعت چرخش 60 هزار ران / دقیقه رسیده است. از نظر دقت ماشینکاری، در 10 سال گذشته، دقت ماشینکاری ابزارهای CNC معمولی از 10μm تا 5μm افزایش یافته است، مراکز ماشینکاری دقیق از 3 تا 5μm به 1 تا 1.5μm افزایش یافته و دقت ماشینکاری فوق العاده دقیق شروع شده است برای وارد شدن به سطح نانومتری (0.01 میکرومتر). توسعه و استفاده از نسل جدید ماشین های CNC با سرعت بالا، به ویژه مراکز ماشینکاری با سرعت بالا، به سرعت برش فوق العاده با سرعت بالا مرتبط است. 

1. تفاوت سطح برش بین مراکز ماشینکاری در خانه و خارج از کشور

در حال حاضر سرعت برش در چرخش و فرز در کشورهای پیشرفته به 5000 تا 8000 متر بر دقیقه یا بیشتر رسيده است. سرعت چرخش ماشین آلات بیش از 30،000 دور در دقیقه است (بعضی اوقات 100،000 r / min یا بیشتر). به عنوان مثال، در هواپیما فرز، سرعت برش در کشورهای خارجی به طور کلی بیشتر از 1000 تا 2000 متر در دقیقه است، در حالیکه معادل داخلی آن تنها 1/12 تا 15/1 کشور خارجی است، یعنی خشک داخلی 12 تا 15 ساعت زندگی معادل 1 ساعت خشکی خارجی است. بر اساس این نظرسنجی، زمان برش واقعی بسیاری از مراکز ماشینکاری کمتر از 55 درصد زمان کار است. بنابراین، چگونگی بهبود کارایی پردازش و کاهش میزان ضایعات، برای بسیاری از شرکت ها یک مسئله رایج است. بررسی عملکرد برش مراکز ماشینکاری CNC در چین نشان می دهد که مشکلات زیادی وجود دارد از جمله دقت ابزار دقیق، تعداد زیادی از تیغه های خروجی، پردازش کم پردازش و تجهیزات فرآیند بی نظیر. 

2. راه هایی برای بهبود بهره وری برش

(1) انتخاب منطقی میزان برش

فن آوری های برش جدید مانند برش خشک و برش سخت که توسط برش با سرعت بالا ارائه می شود، مزایای زیادی و قدرتمندی را نشان داده اند و تبدیل به راه اصلی برای تولید تکنولوژی برای بهبود کارایی و کیفیت پردازش و کاهش هزینه ها شده اند. تمرین ثابت شده است که وقتی سرعت برش 10 برابر افزایش می یابد و سرعت تغذیه 20 بار افزایش پیدا می کند، فرایند برش سنتی «منطقه ممنوعه» افزایش می یابد، مکانیسم برش تغییری اساسی داشته است. در نتیجه، نرخ برداشت فلز در واحد قدرت 30 تا 40 درصد بهبود می یابد، نیروی برش به میزان 30 درصد کاهش می یابد، عمر برش ابزار 70 درصد افزایش می یابد و گرمای برش باقی می ماند بر روی قطعه کار به شدت کاهش یافته است، و ارتعاش برش تقریبا حذف شده است. فرایند برش یک جهش ضروری به جلو بود. با توجه به وضعیت کنونی ماشین آلات، به منظور تکمیل کامل قابلیت ماشینکاری سریع ابزار پیشرفته، ماشینکاری با سرعت بالا برای افزایش حجم مواد حذف شده در هر واحد زمان (میزان حذف مواد Q) مورد نیاز است. 

در حالی که انتخاب یک مقدار مناسب برش، سعی کنید برش متراکم (تعداد دندان های برش در هر اینچ قطر ≥ 3) را انتخاب کنید، خوراک را در هر دندان افزایش دهید، بهره وری و عمر ابزار را افزایش دهید. مطالعات تجربی مربوطه نشان داده است که وقتی سرعت خط 165m / min است و تغذیه در هر دندان 0.04mm است، سرعت تغذیه 341m / min است و عمر ابزار 30 قطعه است. اگر سرعت برش به 350 m / min افزایش یابد، تغذیه در هر دندان 0.18 میلی متر است و میزان تغذیه 2785 متر در دقیقه است که 817 درصد از بازده اصلی ماشینکاری و طول عمر ابزار به 117 قطعه افزایش می یابد. 

(2) مواد ابزار را با عملکرد خوب انتخاب کنید

در فرایند برش ابزارهای CNC، نقش ابزار برش فلز کمتر از بخار است که توسط وات اختراع شده است. مواد مورد استفاده برای ساخت ابزار باید سختی بالا و مقاومت در برابر سایش را در دماهای بالا، مقاومت خمشی لازم، سختی ضربه و نفوذ شیمیایی، قابلیت پردازش خوب (برش، جعل، عملیات حرارتی، و غیره) داشته باشند و به راحتی قابل تغییر نباشند. در حال حاضر مواد ابزار داخلی و خارجی با عملکرد خوب عبارتند از: فلزات، ابزارهای پوشش داده شده سخت افزاری، ابزارهای سرامیکی، الماس های پلی کریستالی (PCD) و ابزارهای بور دی اکسید کربن (CBN). آنها ویژگی های خاص خود را دارند، و آنها با مواد مختلف برش و سرعت برش سازگار هستند. CBN مناسب برای برش سخت و سخت سخت شده و آهن سخت است. به عنوان مثال، ابزار برش سرامیکی و ابزار برش CBN برای ماشینکاری فولادهای سختی بالا (50 تا 67HRC) و چدن سرد استفاده می شود. در میان آنها می توان از ابزارهای برشکاری سرامیکی استفاده کرد که سختی 60 تا 65 هرتز یا کمتر داشته باشد. ، و 65HRC بالای قطعه از ابزار برش CBN استفاده می شود؛ PCD مناسب برای برش فلزات غیر آهنی، آلیاژها، پلاستیک و فایبرگلاس و غیره، هنگام پردازش قطعات آلومینیوم، استفاده اصلی از ابزارهای پوشش پلیمری و الماس؛ ابزار کربن فولاد و ابزار آلومینیوم در حال حاضر فقط برای ابزارهایی مانند ابزار خسته کننده، قالبها و شیپور خاموشی استفاده می شود. ابزارهای پوشیدنی سخت (مانند TiN، TiC، TiCN، TiAIN پوشش داده شده و غیره) دارای سختی بالا و طیف وسیعی از قطعات قابل استفاده هستند. درجه حرارت ضد اکسیداسیون به طور کلی بالا نیست، بنابراین بهبود سرعت برش نیز محدود است، به طور کلی در محدوده 400 ~ 500m / دقیقه پردازش از قطعات فولادی، پوشش آلومینیوم پوشش سختی بالا، پردازش در محدوده با سرعت بالا، پوشیدن آن بهتر از پوشش TiC و TiN است. 

علاوه بر این، پارامترهای هندسی بخش برش ابزار برش تاثیر زیادی بر عملکرد برش و کیفیت ماشینکاری دارد. در برش با سرعت بالا، زاویه چرخش ابزار به طور کلی 10 درجه کوچکتر از برش معمولی است و زاویه عقب 5 تا 8 درجه است. برای جلوگیری از حرارتی در نوک ابزار، نوک لبه های برش اصلی و کمکی باید با نوک گرد یا نوک چمبره برای افزایش زاویه نوک محلی و افزایش طول لبه برش در نزدیکی نوک و حجم مواد ابزار سفتی ابزار را بهبود بخشید و سقوط ابزار را کاهش دهید. 

(3) سرعت توسعه تکنولوژی پوشش را افزایش دهید

از زمان آغاز به کار، فناوری پوشش ابزار، نقش مهمی در بهبود عملکرد ابزار و تکنولوژی پردازش بازی کرده است. ابزارهای پوشانده شده به نماد ابزار مدرن تبدیل شده اند و نسبت ابعاد ابزار در این ابزار بیش از 50٪ است. در ابتدای قرن بیستم، نسبت ابزارهای پوشش داده شده بیشتر افزایش خواهد یافت و امید است که تکنولوژی پوشش CBN از لحاظ فنی دستیابی به موفقیت باشد و عملکرد عالی CBN برای ابزارهای بیشتر و فرآیندهای برش (از جمله پیچیده و ابزارهای پیچیده و ابزارهای تشکیل دهنده). این به طور جامع سطح برش فلزات فرآوری شده را افزایش می دهد. علاوه بر این، توسعه و کاربرد مواد پوشش داده شده فوق نازک نانومقیاس نازک و چند لایه جدید، سرعت بخشید و پوشش به عنوان راه اصلی برای بهبود عملکرد ابزار تبدیل خواهد شد. 

(4) انتخاب تیغه های با دقت بالا

دقت پایین تیغه، مقدار خروج از حد خیلی بالا است، سطح پایان برش چاقو صورت کاهش می یابد و حتی گودال ظاهر می شود. از بین بردن تیغه در یک ماشین ابزار CNC با دقت بالا باید در 2 تا 5 میکرومتر کنترل شود. با توسعه ابزارهای CNC، ظاهر درمان سطح تغییر سطح سطح تیغه (بستر فولاد با سرعت بالا، کاربید WCo، کریمت مبتنی بر Ti) به میزان زیادی دقت تیغه را بهبود می بخشد. در عین حال، ساختارهای مختلف جدیدی که می بایست فهرست بندی شوند، مانند پره های صیقلی کارآمد برای چرخش، تیغه های پیچیده شکل دهنده، تیغه های آسیاب توپ، و تیغه های برش میلز با سرعت بالا که از پرواز می گذرند منتظر بمانند. درج های مستقل وارد مرحله جدیدی از توسعه جامع مواد، پوشش ها و شیارها شده اند. با توجه به ترکیب منطقی مواد، پوشش ها و انواع شیارها در پردازش مواد و فرآیندهای ماشینکاری، تیغه با بهترین نتایج ماشینکاری می تواند به منظور رعایت الزامات توسعه یابد. الزامات مختلف برای تکنولوژی تولید ماشینکاری با سرعت بالا و عمر طولانی. 

(5) بهبود کیفیت سطوح ماشینکاری

با حفظ همان کارایی برش (به عنوان مثال، همان Q مقدار)، افزایش سرعت برش می تواند فرایند تشکیل تراشه را بهبود بخشد و باعث کاهش ساییدگی برش، سرکوب فلوت، و در نتیجه کاهش مقدار خوراک بر روی هر تیغ می تواند تشکیل آثار از ارتفاع سطح تراش برش، بهبود زبری سطح، که منجر به پردازش قطعات دقت و قالب. 

(6) ابزار موجودی معقول را ایجاد کنید

این ابزارها ابزارهای برش برش بالا هستند و قیمت این ابزارها بالاتر است. همان قطر دستگاه فرز، قیمت یک ابزار خوب ممکن است چندین بار یا حتی بیش از ده برابر از یک ابزار معمولی باشد. اگر یک شرکت چندین ابزار خوب را برای مدت طولانی نگه دارد، و این ابزارها ممکن است برای مدت طولانی مورد استفاده قرار نگیرند، این امر موجب کمبود بودجه می شود. با این حال، اگر یک ابزار معمولا محفوظ نمانده یا تعداد ذخایر بیش از حد کوچک است، به سرعت مورد استفاده قرار می گیرد و ابزار جدید نمی تواند در یک زمان خریداری شود. این به ناچار بر کارایی ماشینکاری CNC تاثیر می گذارد. مجلات ابزار اغلب مراکز ماشینکاری شرکت ها می توانند بیش از 40 برش را در اختیار داشته باشند و مجلات ابزار با تعداد زیادی از برش ها مانند 60، 90، 120 و غیره را انتخاب می کنند. زمان مبادله بین ابزار ها کوتاه تر و کوتاه تر می شود. زمان تغییر ابزار BZ-26 از STEINEL در آلمان، MCC86 از MAKINO در ژاپن و MAXIM500 از CINCINNATI در ایالات متحده تنها 3 تا 4 ثانیه طول می کشد. 

(7) گیره تیز و ساده طراحی شده است

میلز برش دار دارای کارایی بالا و آسان برای استفاده است. آنها توسط اپراتورها استقبال می شوند. با این حال، مصرف تیغه بسیار بالا است و هزینه استفاده بسیار بالا است. در اغلب موارد خسارت تیغه ها به دلیل لبه برش ناشی می شود، بنابراین مجددا آسیاب کردن و استفاده دوباره از تیغه می تواند کارخانه مزایای اقتصادی بیشتری به دست آورد. درج های کاربید سیمان دارای سختی بالا و کارایی کم آسیاب هستند. استفاده از سنگ زنی تک تراشه به هدف صرفه جویی نمی رساند. لازم است طراحی یک کارآیی با راندمان بالا و ساده برای تحقق چندین بستر در یک زمان ضروری باشد. 

(8) انتخاب روش های پردازش

روش های پردازش را می توان به دو نوع تقسیم کرد، آسیاب خرد کردن و ضد خرد کردن. سیستم انتقال مکانیکی و ساختار مرکز ماشینکاری خود دارای دقت بالاتر و سختی هستند، ضریب اصطکاک سطح متحرک کوچک است، ترخیص جزء انتقال کوچک است، اینرسی انتقال کوچک است، و نسبت سقوط مناسب است، بنابراین آسیاب خرد کردن می تواند مورد استفاده قرار گیرد. روش های پردازش برای بهبود کارایی پردازش. علاوه بر این، با توجه به تجربه پردازش، عمر ابزار بیش از یک بار در مقایسه با تراش برش افزایش می یابد. استفاده از یک روش غیر انتهایی فرزکاری می تواند عمر ابزار را 2 تا 3 برابر افزایش دهد.

(9) یک مسیر پردازش معقول را انتخاب کنید

ابزارهای CNC، به ویژه مراکز ماشینکاری چهار محور، به طور کلی عمدتا تک مرحله ای و ماشینکاری چند محوری هستند و همه آنها دارای مجلات ابزار هستند که می توانند به صورت خودکار ابزار را تغییر داده و یک بار آنها را شکل دهند. بنابراین تعیین مسیر درست و ساده پردازش، مبنایی برای تضمین کیفیت پردازش و بهبود کارایی است. اصل تعیین مسیر پردازش در طول برنامه ریزی به طور عمده به شرح زیر است: الزامات پردازش دقت و زبری سطح آن باید تضمین شود؛ مسیر پردازش باید تا آنجا که ممکن است کوتاه شود، و زمان سفر بیکاری ابزار باید کاهش یابد؛ محاسبه عددی باید ساده باشد و تعداد بلوک ها باید کاهش یابد تا تعداد بلوک ها کاهش یابد. حجم کار برنامه نویسی. برای پردازش سوراخ با الزامات بالا برای دقت موقعیت و تحمل ابعاد، مسیر پردازش برای قطر سوراخ کمتر از 18 تا 20 میلی متر است: سوراخ سوراخ حفاری - reaming - reaming و برای قطر سوراخ بزرگتر از 18-20 میلی متر. مسیر فرآیند حفاری - reaming - سوراخ خشن - سوراخ خوب است. 

علاوه بر این، از طریق کاربرد یکپارچه از تکنولوژی پردازش، تعداد نصب و راه اندازی قطعه کار می تواند کاهش یابد، که می تواند به طور موثر زمان دست زدن و نصب را کوتاه تر کند. به عنوان مثال، مرکز ماشینکاری پنج محور و پنج محور و یک ماشین تراش عمودی برای تشکیل یک مرکز ماشینکاری جهانی ترکیب شده و بیشترین (یا همه) ماشینکاری قطعات را می توان در یک زمان انجام داد. 

(10) انتخاب گیره های قطعه کار

با توجه به تمرکز غلظت در ماشینکاری CNC، توجه به جامع باید به موقعیت اجزای سازنده، طراحی چفت و بست، انتخاب لیبل و طراحی داده شود. اول از همه، ترکیب jig باید به همان اندازه که ممکن است استفاده شود. با توجه به انعطاف پذیری ضعیف لامپ های جهانی و دقت موقعیت نسبتا کم، یک لنگر مخصوص می تواند زمانی طراحی شود که دسته محصول بزرگ باشد و دقت پردازش بالا باشد. دوم، در هنگام انتخاب ابزار، تبادل ابزار و اندازه گیری بر روی خط باید تسهیل شود تا از تداخل برخورد جلوگیری شود. 

(11) تجهیزات کمکی مرکز ماشینکاری باید مجهز باشد

در مرکز ماشینکاری، دستگاه های اندازه گیری از قبیل ابزار پیش تنظیم کننده، دستگاه های اندازه گیری اتوماتیک و آشکارسازهای پیچیده استفاده می شود. با استفاده از دستگاه اندازه گیری اتوماتیک، اپراتور نیاز به اطمینان از صحت موقعیت قطعات ندارد و نیازی به اپراتور برای حرکت و تنظیم قطعات در هر زمان برای مطابقت با برخی از سیستم های هماهنگ ثابت از برنامه ماشینکاری، که می تواند زمان نصب را کاهش دهید. با استفاده از اندازه گیری، یک فرایند که نیاز به 2.5 ساعت، از جمله زمان نصب، به 1.5 ساعت کاهش یافت. علاوه بر این، استفاده از این وسایل اندازه گیری همچنین می تواند خطاهای ماشینکاری را کاهش دهد.

(12) مهارت های اپراتور و آموزش دانش

کارایی ماشینکاری یک مرکز ماشینکاری تا حد زیادی بستگی به نسبت برش زمان تا زمان کار مرکز ماشینکاری دارد. نسبت بزرگتر، کارایی ماشینکاری بالاتر است. در عین حال، محتوای تکنولوژیکی تجهیزات پردازش مدرن بالاتر و بالاتر است و الزامات کیفیت برای پرسنل بیشتر و بیشتر می شود. در تولید واقعی، با توجه به سطح فنی کم کارکنان و عملیات غیر متخصص، زمان صرف شده در زمان غیر پردازش مانند اشکال زدایی برنامه و تغییر قطعه کار بیش از حد طول می کشد، و در نتیجه کار پردازش مرکز پردازش مرکزی کم است. علاوه بر این، تخصص آنها بسیار کم است و آنها از راهنمایی های علمی در باره اصول پردازش کنترل عددی، تکنیک کنترل عددی، ابزار کنترل عددی و پارامترهای برش برخوردار نیستند. بنابراین بسیار ضروری است که یک سیستم آموزش جامع ایجاد شود، مواد آموزشی جدیدی را که با توسعه فن آوری های برش و پردازش مدرن سازگاری دارد، آماده کرده و مطالعه دانش نظری را از طریق پرسنل فنی تقویت کنند و مبادلات فناوری داخلی و خارجی بین شرکت ها را تقویت کند.

میل لنگ موتور: بعد از ماشینکاری کامپوزیتی هنر قدیمی را جایگزین کرد و در قرن 21 وارد شد، تغییرات زیادی در قالب میل لنگ موتور از لحاظ فرایندهای تولید، ابزار و غیره رخ داده است. به علت دقت پردازش کم و انعطاف پذیری ضعیف، فرآیند چرخش چند چاقو و فرایند خردایش دستی برای بیش از نیم قرن، به تدریج از مرحله تاریخی خارج می شود. فناوری و تجهیزات پردازش کامپوزیت با سرعت بالا و با کارایی بالا به سرعت در صنعت تولید خودرو و قطعات وارد می شوند و تکنولوژی ماشینکاری کامپوزیت با سرعت بالا و با کارایی بالا به میزان قابل توجهی در پردازش و تولید میل لنگ اعمال می شود و اجتناب ناپذیر خواهد بود روند توسعه

تجهیزات فن آوری پردازش میل لنگ

در حال حاضر، خطوط تولید ترمینال میل لنگ در چین عمدتا متشکل از ماشین آلات عادی و ماشین آلات ویژه است و بازده تولید و اتوماسیون آنها نسبتا کم است. تجهیزات شستشوی عموما از تراشه های چند چاقو برای تبدیل مجله های اصلی میل لنگ و اتصال مجله های میله استفاده می کنند. کیفیت فرآیند در ثبات ضعیف است و آسان ساختن استرس های پردازش بزرگ را آسان می سازد، و برای دستیابی به یک معیار ماشینکاری مناسب دشوار است. ماشینکاری کلی میل لنگ مانند MQ8260 میل لنگ ماشین سنگ زنی به طور کلی برای سنگ زنی خرد، سنگ زنی نیمه اتمام، سنگ زنی خوب و پرداخت. معمولا عملیات دستی استفاده می شود و کیفیت ماشینکاری ناپایدار است و سازگاری ابعاد ضعیف است.

یکی از ویژگی های اصلی خط تولید قدیمی، این است که تجهیزات مشترک زیادی وجود دارد. با توجه به پردازش میل لنگ چدن کاری چدن، خط تولید دارای 35 تا 40 مجموعه تجهیزات است. نویسنده یک خط تولید میل لنگ فولاد جعلی داخلی را مورد بررسی قرار داده است. خردایش تصفیه ماشین آلات فرزکاری معمولی شفت اصلی و گردن اتصال دهنده ها، و سپس شفت اصلی و سیم پیچ اتصال دهنده کنترل شده عددی را تصویب می کند و سپس از طریق چندین روش سنگ زنی و انتقال به ماشینکاری اتمام عبور می کند. روند. بنابراین، این خط تولید بیش از

صنعت تولید میل لنگ موتور فعلی با مشکلات زیر مواجه است:

1. چند محصول، تولید دسته کوچک؛

2. زمان تحویل تا حد زیادی کوتاه می شود؛

3. کاهش هزینه های تولید؛

4. ظهور مواد دشوار برش سخت تر شده است. مسائل بسیاری وجود دارد که باید در پردازش مورد توجه قرار گیرند، مانند سخت کردن؛

5. برای حفاظت از محیط زیست، لازم است از مایع برش کم یا بدون استفاده برای برش خشک یا برش شبه خشک استفاده کنید.