傳統的刀具解決方案往往基于刀具的使用性能出發,但又常常被機床設備、工裝夾具及工件自身剛性等因素制約,達不到預想的加工節拍和預期壽命,使得客戶在前期生產投入預算與后期的實際加工背離很大,效果不很理想。
圖1 典型風機結構示意圖
1.輪轂
對于常規的輪轂需加工部位可分為主軸系與葉片孔系兩部分。為了得到最優的投入/產出比,建議采用立車與刨臺式鏜銑術來加工。
用立車加工回轉孔系例來都是最經濟、最高效的加工方式,這里也不例外。對于立車接口選配山特維克可樂滿模塊化快換工具系統Capto,其高強度可保證高效完成內孔、端面等車削。由于在主軸孔的端面位置還會有一些銷孔或螺紋孔,為了避免重復裝卡,建議選用的立車應帶有鉆銑功能,其鉆銑頭通常需帶內冷卻裝置,使得鉆孔效率得以保證。
對于加工葉片與主軸系帶角度的輪轂,刨臺式鏜銑床需要配有專用夾具,此夾具的角度與葉片、輪轂夾角相同,通過自動或手動來旋轉葉片位置。這里也需要鏜銑床帶有內冷,冷卻液壓力在1Mpa以上,機床轉速在2000r/min以上,主要是考慮到一部分較小直徑孔的高效加工。對于此類機床功率一般不是問題,最重要的是功率與扭矩的輸出曲線是否能滿足刀具高效加工需求,如葉片孔一般直徑都在1m以上,傳統采用粗鏜刀方式加工時對機床的扭矩要求很大,但低轉速時扭矩輸出都很小,為了解決這個矛盾,對于大孔的粗加工最好采用插補銑的方式。
典型刀具應用:
CoroMill R390長刃立銑刀在插補銑時進給高達650mm/min,也就是說1m直徑的孔在5min內就可以粗銑完畢; 對于葉片孔的精加工可以選用CoroMill215夢幻銑刀,在保證孔精度的同時獲得Ra1.6~3.2μm的表面粗糙度;
圖2 CoroMill R390
當然效率提升更為明顯的在于鉆削,對于輪轂來講通常會有近200個孔需求鉆削完成。CoroDrill 880在此序加工中進給可超過400,也就是說1min之內就可以完成一個孔的加工;
對于面加工先用山特維克可樂滿的新產品CoroMill345,八刃設計,更加突出了刀具性價比。
通過以上幾種產品的正確運用,輪轂加工可以提效50%以上。
[$page] 2.主軸
主軸屬由長軸式回轉件,大多數加工都是臥車上完成。臥車刀具接口選則就多數多樣,有四方刀塔(刀方、VDI燕尾槽),雙刀板式(刀方、BTS、Capto)等。好馬配好鞍,Capto接口以極好的負載能力,10s以內的換刀時間和±0.002mm以內的重復定位精度成為了重型臥車的首選配置。
圖3 CoroMill215
粗車時的狀況一般都很苛刻,即要求刀尖的抗沖擊性好,也要求高的金屬去除率,這種情況下可選用圓形刀片來加工。在刀深7~10mm的情況下,進給可達到1.4~3mm/r;
精車時采用-WMX修光槽型,在保持0.5~0.8mm/r高進給的條件下還可獲得小于Ra0.4μm的表面粗糙度;
除臥車之外,深孔鉆床和落地鏜銑床對于主軸加工也十分重要。
加工?80的深孔,通常需要機床有45kW的功率,300l/min的冷卻液流量,1.5MPa的冷卻壓力,1.5kNm的扭矩,滿足這種條件,加工4m深孔僅需40min。不再需要鏜削即可滿足要求。
對于落地鏜銑床冷卻及高轉速還是必需的,也是為了最大化地發揮CoroDrill 880效率。
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