60 seturi de echipamente, rezultând în lung
linii de preluare a produsului și o zonă largă de ocupare a locației. Eficiența sa de producție este în întregime sporită de numărul proceselor de defalcare a echipamentelor și de marjele. Calea de prelucrare a centralelor de prelucrare CNC High CNC de prelucrare, ca un reprezentant al productivității avansate de fabricație în producția modernă, joacă un rol extrem de important în industria mecanică, aerospațială și mucegai. Începând cu anii 1990, țările din Europa, Statele Unite și Japonia au concurat pentru a dezvolta și aplica o nouă generație de mașini-unelte CNC de mare viteză, accelerând ritmul de dezvoltare a mașinilor-unelte de mare viteză. Viteza maximă a vitezei de antrenare a motorului tambur 15000 ~ 100000r / min, viteza mare și accelerația / decelerarea ridicată a pieselor în mișcare ale vitezei rapide de transfer 60 ~ 120m / min, viteza de avans de tăiere până la 60m / min, prelucrarea rapidă rata de alimentare la centru Până la 80 m / min, viteza aerului până la 100 m / min. Rata de alimentare a mașinilor HyperMach de la CINCINNATI, SUA este de până la 60m / min, viteza este de 100m / min, iar viteza axului a ajuns la 60.000r / min. În ceea ce privește precizia prelucrării, în ultimii 10 ani, precizia de prelucrare a mașinilor unelte CNC obișnuite a crescut de la 10μm la 5μm, centrele de prelucrare de precizie au crescut de la 3 la 5μm la 1 până la 1,5μm, iar precizia de prelucrare ultra-precisă a început pentru a intra în nivelul nanometrului (0,01 μm). Dezvoltarea și aplicarea unei noi generații de mașini-unelte CNC de mare viteză, în special centrele de prelucrare de mare viteză, sunt strâns legate de tăierea ultra-rapidă.
1. Diferențe în nivelul de tăiere între centrele de prelucrare la domiciliu și în străinătate
În prezent, vitezele de tăiere la strunjire și frezare în țările avansate au atins 5 000 până la 8 000 m / min sau mai mult; vitezele de tăiere ale mașinilor unelte sunt mai mari de 30.000 rpm (unele până la 100.000 r / min sau mai mult). De exemplu, în planul de frezat viteza de tăiere în țările străine este în general mai mare de 1000 până la 2000 m / min, în timp ce echivalentul intern este de numai 1/12 la 1/15 din țara străină, 15 ore de viață sunt echivalente cu 1 oră străină uscată. Conform sondajului, timpul de tăiere efectiv al mai multor centre de prelucrare este mai mic de 55% din timpul de lucru. Prin urmare, modul de îmbunătățire a eficienței prelucrării și de reducere a ratei de resturi a devenit o problemă comună pentru multe companii. Un sondaj al eficienței tăierilor centrelor de prelucrare CNC din China a constatat că există multe probleme, cum ar fi precizia sculelor reduse, cantitatea mare de epuizări ale lamelor, finisajul redus de prelucrare și echipamentele de proces fără egal.
2. Modalități de îmbunătățire a eficienței tăierii
(1) Alegerea rezonabilă a cantității de tăiere
Tehnologiile noi de tăiere, cum ar fi tăierea uscată și tăierea tare reprezentate de tăierea de mare viteză, au arătat multe avantaje și vitalitate puternică și au devenit principala cale de fabricare a tehnologiei pentru a îmbunătăți eficiența și calitatea prelucrării și pentru a reduce costurile. Practica a demonstrat că atunci când viteza de tăiere este mărită de 10 ori și viteza de alimentare este mărită de 20 de ori, mult dincolo de zona tradițională de tăiere "interzisă", mecanismul de tăiere a suferit o schimbare fundamentală. Ca urmare, rata de îndepărtare a metalelor pe unitate de putere este îmbunătățită cu 30% până la 40%, forța de tăiere este redusă cu 30%, durata de tăiere a sculei este mărită cu 70%, iar căldura de tăiere rămasă pe piesa de prelucrat este foarte redus, iar vibrațiile de tăiere sunt aproape eliminate. Procesul de tăiere a făcut un salt esențial înainte. În funcție de situația actuală a mașinilor-unelte, pentru a se putea juca pe deplin capacitatea de prelucrare rapidă a uneltelor avansate, este necesară o prelucrare de mare viteză pentru a crește volumul de material îndepărtat pe unitate de timp (viteza de îndepărtare a materialului Q).
În timp ce selectați o cantitate rezonabilă de tăiere, încercați să alegeți mașina de tăiere densă (numărul de dinți de tăiere pe diametru ≥ 3), creșteți alimentarea pe dinte, îmbunătățiți productivitatea și durata de viață a sculei. Studiile experimentale relevante au arătat că atunci când viteza liniei este de 165 m / min și cantitatea de alimentare pe dinte este de 0,04 mm, viteza de avans este de 341 m / min, iar durata de viață a sculei este de 30 de bucăți. Dacă viteza de tăiere este mărită la 350 m / min, alimentarea pe dinte este de 0,18 mm, iar viteza de avans este de 2785 m / min, ceea ce reprezintă 817% din randamentul inițial de prelucrare, iar durata de viață a sculei este de 117 bucăți.
(2) Alegeți un material de scule cu performanțe bune
În procesul de tăiere a mașinilor-unelte CNC, rolul instrumentelor de tăiere a metalului nu este mai puțin decât aburul inventat de Watt. Materialele folosite la fabricarea sculei trebuie să aibă duritate ridicată și rezistență la uzură la temperaturi ridicate, rezistență la încovoiere, duritate de impact și inerție chimică, bună prelucrare (tăiere, forjare, tratament termic etc.) și nu sunt ușor deformate. În prezent, materialele sculelor de uz casnic și străin cu performanțe bune includ: cermete, unelte din aliaj dur, unelte ceramice, diamante policristaline (PCD) și unelte cubice de nitrură de bor (CBN). Ele au propriile lor caracteristici și se adaptează la diferite materiale ale pieselor de prelucrat și viteze de tăiere. CBN este potrivit pentru tăierea oțelurilor întărite cu duritate ridicată și a foilor de turnare dure. De exemplu, uneltele de tăiat ceramice și uneltele de tăiere CBN sunt utilizate pentru prelucrarea oțelurilor de duritate ridicată (50 la 67HRC) și a fontei răcite. Dintre acestea, piesele de prelucratoare cu o duritate cuprinsă între 60 și 65HRC sau mai puțin pot fi utilizate pentru unelte de tăiat ceramice. , Și 65HRC deasupra piesei de prelucrat este folosit instrumentul de tăiere CBN; PCD este adecvată pentru tăierea metalelor neferoase și a aliajelor, a materialelor plastice și a fibrelor de sticlă, etc., atunci când prelucrează piese din aliaj de aluminiu, utilizarea principală a instrumentelor de acoperire a peliculei PCD și a diamantelor; unelte de carbon Oțelurile din oțel și oțelul de scule sunt acum utilizate numai pentru unelte precum sculele de frezat, matrițele și robinetele; (cum ar fi TiN, TiC, TiCN, TiAIN, etc.) au o duritate ridicată și o gamă largă de piese de prelucrat. Temperatura antioxidantă nu este în general ridicată, de aceea îmbunătățirea vitezei de tăiere este de asemenea limitată, în general în intervalul de prelucrare a pieselor de oțel de 400 ~ 500m / min și duritatea temperaturii ridicate de acoperire cu Al2O3, prelucrarea în domeniul de mare viteză, uzura sa Este mai bună decât acoperirile TiC și TiN.
În plus, parametrii geometrici ai părții de tăiere a sculei de tăiere au o mare influență asupra eficienței tăierii și asupra calității prelucrării. La tăierea de mare viteză, unghiul de degajare a sculei este, în general, cu 10 ° mai mic decât cel al tăierii obișnuite, iar unghiul de spate este de 5 ° -8 °. Pentru a preveni uzura termică la vârful sculei, vârful margini tăietoare principale și auxiliare ar trebui să fie utilizat cu un vârf rotund sau cu vârf șurubit pentru a crește unghiul local al vârfului și pentru a mări lungimea marginii de tăiere în apropierea vârfului și volumul materialului de scule. Îmbunătățiți rigiditatea sculei și reduceți ruperea sculei.
(3) Accelerarea dezvoltării tehnologiei de acoperire
De la înființare, tehnologia de acoperire a sculelor a jucat un rol important în îmbunătățirea performanței sculelor și a tehnologiei de procesare. Instrumentele acoperite au devenit simbolul instrumentelor moderne, iar proporția instrumentelor din instrument a depășit 50%. La începutul secolului XX, proporția instrumentelor acoperite va crește și se speră că tehnologia de acoperire CBN va fi descoperită din punct de vedere tehnic, iar performanța excelentă a CBN va fi aplicată mai multor instrumente și procese de tăiere (inclusiv sofisticate și instrumente complexe și instrumente de formare). Acest lucru va crește în mod cuprinzător nivelul tăierii metalelor feroase prelucrate. În plus, dezvoltarea și aplicarea nanometrilor ultra-subțiri ultra-multistrat și a materialelor de acoperire noi vor accelera, iar acoperirea va deveni principala modalitate de a îmbunătăți performanța sculelor.
(4) Selectați lamele de înaltă precizie
Precizia scăzută a lamei, cantitatea de rulare este prea mare, finisajul suprafeței frezei de frezat frontal va fi redus și va apărea chiar și un șanț. Rularea lamei pe o mașină CNC de înaltă precizie trebuie controlată la 2 până la 5 μm. Odată cu dezvoltarea mașinilor-unelte CNC, aspectul tratamentului de acoperire cu modificarea suprafeței lamei (substratul este din oțel de mare viteză, ceramică WCo, cermet pe bază de Ti), îmbunătățește într-o mare măsură precizia lamei. În același timp, au apărut diferite structuri noi de inserție indexabile, cum ar fi lamele de raclete eficiente pentru strunjire, lame de alezare în formă complexă, lame de sfărâmare a bilelor și lame de frezat de mare viteză care împiedică zborul să aștepte. Suporturile indexabile au intrat în noua etapă de dezvoltare cuprinzătoare a materialelor, acoperirilor și canelurilor. Potrivit combinației raționale de materiale, acoperiri și tipuri de caneluri în procesarea materialelor și proceselor de prelucrare, lamelele cu cele mai bune rezultate de prelucrare pot fi dezvoltate pentru a îndeplini cerințele. Diferite cerințe pentru tehnologia de producție de prelucrare prin tăiere rapidă și de înaltă durată.
(5) Îmbunătățirea calității suprafețelor prelucrate
În timp ce se menține aceeași eficiență a tăierii (adică aceeași valoare Q), creșterea vitezei de tăiere poate îmbunătăți procesul de formare a cipului și poate mări amortizarea tăierii, poate suprima flutterul și, prin urmare, reduce cantitatea de alimentare pe palet poate reduce formarea de urme a suprafeței de tăiere Înălțime, îmbunătățește rugozitatea suprafeței, ceea ce conduce la prelucrarea pieselor de precizie și a matrițelor.
(6) Stabilirea unui inventar rezonabil al instrumentului
Instrumentele de aici sunt instrumente de eficiență ridicată a tăierii, iar prețul acestor instrumente este mai mare. Același diametru al mașinii de frezat, prețul unui instrument bun poate fi de câteva ori sau chiar de peste zece ori mai mare decât cel al unui instrument normal. Dacă o companie deține un număr mare de instrumente bune pentru o perioadă lungă de timp, iar aceste instrumente nu pot fi utilizate mult timp, aceasta va cauza o întârziere de fonduri. Cu toate acestea, dacă un instrument nu este de obicei rezervat sau numărul rezervelor este prea mic, acesta va fi consumat rapid și noul instrument nu va putea fi achiziționat la un moment dat. Acest lucru va afecta în mod inevitabil eficiența prelucrării CNC. Revistele de scule ale centrelor de prelucrare din cele mai multe companii pot găzdui mai mult de 40 de tăietori și există magazine de scule cu numere diferite de tăiere, cum ar fi 60, 90, 120 etc. Timpul de schimb între instrumente devine mai scurt și mai scurt. Timpul de schimbare a uneltelor BZ-26 de la STEINEL în Germania, MCC86 de la MAKINO în Japonia și MAXIM500 de la CINCINNATI în SUA durează doar 3 până la 4 secunde.
(7) Clește de ascuțit simplă
Cutter cutters au o eficiență ridicată și sunt ușor de utilizat. Ele sunt binevenite de operatori. Cu toate acestea, consumul de lame este ridicat, iar costul de utilizare este ridicat. În cele mai multe cazuri, deteriorarea lamelor este cauzată de uzura muchiei de tăiere, astfel încât re-măcinarea și reutilizarea lamelor Fabrica poate obține beneficii economice mai mari. Inserțiile din carburi cimentate au o duritate ridicată și o eficiență redusă de măcinare. Utilizarea măcinării cu un singur cip nu va atinge obiectivul de economisire. Este necesar să se proiecteze un dispozitiv de înaltă eficiență și un simplu dispozitiv de fixare pentru a realiza mai multe prinderi la un moment dat.
(8) Selecția metodelor de prelucrare
Metodele de procesare pot fi împărțite în două tipuri, prin frezare și prin frezare. Sistemul de transmisie mecanică și structura centrului de prelucrare au o mai mare precizie și rigiditate, coeficientul de frecare al suprafeței mobile este relativ mic, clearance-ul componentei de transmisie este mic, inerția transmisiei este mică, iar raportul de amortizare este potrivit, astfel încât moara de concasare poate fi folosită. Metode de procesare pentru îmbunătățirea eficienței procesării. În plus, în funcție de experiența de prelucrare, durata de viață a sculei este mărită cu mai mult de o dată în comparație cu frezarea topită. Utilizarea unei metode de frezare asimetrice poate crește durata de viață a sculei cu 2 până la 3 ori.
(9) Alegeți un traseu rezonabil de procesare
Mașinile-unelte CNC, în special centrele de prelucrare în patru axe, sunt, în general, unelte de strângere și prelucrare în mai multe axe și toate au reviste de scule care pot schimba automat uneltele și le pot modela o singură dată. Prin urmare, determinarea traseului de procesare corect și simplu reprezintă baza pentru garantarea calității procesării și îmbunătățirea eficienței. Principiul de determinare a rutei de procesare în timpul programării este în principal după cum urmează: Trebuie garantate cerințele pentru precizia prelucrării și rugozitatea suprafeței piesei; traseul de procesare ar trebui să fie redus cât mai mult posibil și timpul de deplasare în gol al sculei trebuie redus; calculul numeric ar trebui să fie simplu și numărul de blocuri ar trebui redus pentru a reduce numărul de blocuri. Programarea volumului de lucru. Pentru prelucrarea găurilor cu cerințe înalte de precizie a poziției și toleranțe dimensionale, traseul de prelucrare pentru diametrele găurilor mai mici de 18 până la 20 mm este: foraj de foraj-foraj-frezare și pentru diametrul găurilor mai mare de 18-20 mm. Traseul de proces este găurirea - frezarea - gaura brută - gaura fină.
În plus, prin aplicarea integrată a tehnologiei de prelucrare, numărul de instalații de prelucrat poate fi redus, ceea ce poate scurta în mod eficient timpul de manipulare și de instalare. De exemplu, un centru de prelucrare cu cinci axe și cinci axe și un strung vertical sunt combinate pentru a forma un centru de prelucrare universală, iar cea mai mare parte (sau toată) prelucrarea pieselor poate fi realizată la un moment dat.
(10) Alegerea clemelor de prelucrat
Datorită concentrației procesului în timpul prelucrării CNC, trebuie acordată o atenție deosebită poziționării componentelor, designului de prindere, alegerii și designului dispozitivului. Mai întâi de toate, jig-ul de combinație ar trebui folosit cât mai mult posibil. Datorită slabei flexibilități a dispozitivului de prindere universală și a preciziei de poziționare relativ scăzută, un dispozitiv special poate fi proiectat când lotul de produs este mare și precizia de procesare este ridicată. În al doilea rând, atunci când se selectează uneltele, schimbul de scule și măsurătorile on-line ar trebui să fie facilitat pentru a evita interferențele de coliziune.
(11) Echipamentul auxiliar al centrului de prelucrare trebuie echipat
În centrul de prelucrare se utilizează dispozitive de măsură, cum ar fi presetări de scule, dispozitive de măsurare automată și detectoare sofisticate. Cu dispozitivul automat de măsurare, operatorul nu are nevoie să asigure precizia poziționării pieselor și nu necesită operatorul să se miște și să regleze piesele în orice moment pentru a se potrivi cu anumite sisteme de coordonate fixe ale programului de prelucrare, care pot reduceți timpul de instalare. Cu ajutorul măsurătorilor, un proces care a necesitat 2,5 ore, inclusiv timpul de montare, a fost redus la 1,5 ore. În plus, aplicarea acestor dispozitive de măsurare poate reduce, de asemenea, erorile de prelucrare.
(12) Formarea abilităților și cunoștințelor operatorilor
Eficiența de prelucrare a unui centru de prelucrare depinde în mare măsură de raportul dintre timpul de tăiere și timpul de lucru al centrului de prelucrare. Cu cât raportul este mai mare, cu atât este mai mare eficiența prelucrării. În același timp, conținutul tehnologic al echipamentelor moderne de procesare devine din ce în ce mai ridicat, iar cerințele de calitate pentru personal sunt tot mai mari. În producția reală, din cauza nivelului tehnic scăzut al personalului și a funcționării necalificate, timpul petrecut în timpul de neutilizare, cum ar fi depanarea programelor și schimbarea pieselor de prelucrat, este prea lung, rezultând o eficiență scăzută în prelucrarea centrelor de prelucrare. În plus, expertiza lor este prea mică și nu dispun de îndrumări științifice cu privire la principiile procesării numerice, a tehnologiei de control numeric, a instrumentelor de control numeric și a parametrilor de tăiere. Prin urmare, este foarte necesar să se stabilească un sistem cuprinzător de formare, să se pregătească noi materiale didactice adaptate la dezvoltarea tehnologiilor moderne de tăiere și prelucrare, să se consolideze studiul cunoștințelor teoretice de către personalul tehnic și să se consolideze schimburile tehnologice interne și externe între întreprinderi.
Arborele cotit al arborelui: după ce prelucrarea compozitului a înlocuit vechea ambarcațiune și a intrat în secolul XXI, au avut loc schimbări majore în arborele cotit al motorului în ceea ce privește procesele de fabricație, uneltele și așa mai departe. Conducerea procesului de strunjire multi-cuțit și procesul de măcinare manuală pentru mai mult de o jumătate de secol, se retrage treptat din stadiul istoric datorită preciziei scăzute a procesării și flexibilității scăzute. Tehnologia și echipamentele de procesare a compozitelor de mare viteză și de înaltă eficiență intră rapid în industria automobilelor și a pieselor de producție, iar tehnologia de prelucrare rapidă și de înaltă eficiență a compozitului a fost aplicată într-o măsură considerabilă în prelucrarea și producția arborelui cotit și va fi inevitabilă tendință de dezvoltare.
Arhitectură de prelucrare a arborelui cotit
În prezent, liniile de producție mai vechi ale arborelui cotit din China sunt în mare parte compuse din mașini-unelte obișnuite și mașini-unelte speciale, iar eficiența și automatizarea producției lor sunt relativ scăzute. Echipamentele de găurit folosesc, în general, strunguri multi-cuțite pentru a întoarce jgheaburile principale ale arborelui cotit și tijele tijei de legătură. Calitatea procesului este slabă în ceea ce privește stabilitatea și este ușor de realizat un efort mare de prelucrare, ceea ce face dificilă obținerea unei indemnizații rezonabile de prelucrare. Prelucrarea generală a arborilor cotiți, cum ar fi mașina de șlefuit MQ8260, este folosită în general pentru măcinarea aspră, șlefuirea semifinisată, măcinarea fină și polizarea. De obicei, se folosește manevrarea manuală, iar calitatea prelucrării este instabilă, iar consistența dimensională este slabă.
Una dintre principalele caracteristici ale liniei de producție veche este că există prea multe echipamente comune. Conform prelucrării arborilor cotiți din fontă ductilă, o linie de producție are 35-40 seturi de echipamente. Autorul a examinat o linie de producție de arbori cotiți din oțel. Tăietura adoptă prelucrarea obișnuită a frezării externe a arborelui principal și a gâtului tijei de legătură, apoi a arborelui principal de finisare numerică și a gâtului tijei de legătură și apoi trece prin mai multe procedee de măcinare și transferuri la prelucrarea finisată. Proces. Prin urmare, această linie de producție are mai mult de
Industria de prelucrare a arborelui cotit a motorului actual se confruntă cu următoarele probleme:
1. producție cu varietate variată, cu loturi mici;
2. Timpul de livrare este mult redus;
3. Reducerea costurilor de producție;
4. Apariția unor materiale dificil de tăiat a făcut procesul de prelucrare mai dificil. Există multe aspecte care trebuie abordate în procesul de prelucrare, cum ar fi tăierea tare;
5. Pentru a proteja mediul înconjurător, este necesar să se utilizeze mai puțin sau deloc lichid de tăiere pentru a obține o tăiere uscată sau o tăiere cvasi-uscată;