60 sad zařízení, což vede k dlouhému
linky obratu produktu a velká plocha obsazenosti. Jeho efektivita výroby je zcela vylepšena počtem procesů rozpadu zařízení a marží. Cesta vysokého CNC obráběcího centra Řezání Účinnost CNC obrábění, jako zástupce moderní výrobní produkce v moderní výrobě, hraje nesmírně důležitou roli v mechanickém, leteckém průmyslu a průmyslových odvětvích. Od 90. let se země v Evropě, Spojených státech a Japonsku soutěží o vývoj a aplikaci nové generace vysokorychlostních CNC obráběcích strojů, které urychlují vývoj vysokorychlostních obráběcích strojů. Vysokorychlostní otáčky vřetena motoru vřetena 15000 ~ 100000r / min, vysoká rychlost a vysoké zrychlení / zpomalení pohyblivých částí rychlé přenosové rychlosti 60 ~ 120m / min, řezání rychlosti posuvu až 60m / min, vysokorychlostní obrábění střední posuv do 80 m / min, rychlost vzduchu do 100 m / min. Rychlost posuvu obráběcích strojů HyperMach společnosti CINCINNATI, USA činí až 60 m / min, rychlost je 100 m / min a rychlost vřetena dosáhla 60 000 r / min. Pokud jde o přesnost obrábění, za posledních 10 let se přesnost obrábění běžných CNC obráběcích strojů zvýšila z 10μm na 5μm, přesné obráběcí centra se zvýšily z 3 na 5μm na 1 až 1,5μm a začala přesnost přesného obrábění pro vstup do hladiny nanometru (0,01 μm). Vývoj a aplikace nové generace vysokorychlostních CNC obráběcích strojů, zejména vysokorychlostních obráběcích center, úzce souvisejí s ultra-vysokorychlostním řezáním.
1. Rozdíly v úrovni řezání mezi obráběcími centry doma iv zahraničí
V současné době dosáhly řezné rychlosti soustružení a frézování ve vyspělých zemích 5 000 až 8 000 m / min nebo více; otáčky vřetena obráběcích strojů jsou vyšší než 30 000 ot./min. (některé až 100 000 r / min nebo více). Například v rovině frézování je rychlost řezání v cizích zemích obecně vyšší než 1000 až 2000 m / min, zatímco tuzemský ekvivalent je pouze 1/12 až 1/15 cizí země, tj. Domácnost suchá 12 15 hodin života je ekvivalentní 1 cizí suché hodině. Podle průzkumu je skutečná doba řezání mnoha obráběcích center méně než 55% pracovní doby. Z toho důvodu, jak zlepšit efektivitu zpracování a snížit míru šrotu, se pro mnohé společnosti stalo běžným problémem. Průzkum účinnosti řezání CNC obráběcích center v Číně zjistil, že existuje mnoho problémů, jako je nízká přesnost nástroje, velké množství vybíjení lopatek, nízká zpracovatelnost a nepřekonatelná technologická zařízení.
2. Způsoby zlepšení efektivity řezání
(1) Přiměřená volba řezného množství
Nové řezné technologie, jako je suché řezání a tvrdé řezání, představované vysokorychlostním řezáním, ukázaly mnoho výhod a silnou vitalitu a staly se hlavním způsobem výroby technologií ke zlepšení efektivity a kvality zpracování a snížení nákladů. Praxe dokazuje, že když se řezná rychlost zvýší o 10krát a rychlost posuvu se zvýší 20krát, což je daleko za tradiční řeznou "zakázanou zónu", došlo k zásadní změně řezného mechanismu. Výsledkem je zlepšení rychlosti odstraňování kovů na jednotku výkonu o 30% až 40%, snížení řezné síly o 30%, prodloužení životnosti nástroje o 70% a snížení řezného tepla na obrobku výrazně snížena a řezné vibrace jsou téměř vyloučeny. Proces řezání byl důležitým krokem vpřed. Podle současné situace obráběcích strojů je nutné, aby se zvýšil objem odebraného materiálu za jednotku času (rychlost odebírání materiálu Q), aby se umožnilo plně hrát vysokorychlostní obrábění pokročilých nástrojů.
Při výběru přiměřeného množství řezání se snažte zvolit hustý řezací stroj (počet řezných zubů na palec o průměru ≥ 3), zvýšit podávání na zub, zvýšit produktivitu a životnost nástroje. Relevantní experimentální studie prokázaly, že když je rychlost linky 165 m / min a přívod zubu je 0,04 mm, rychlost posuvu je 341 m / min a životnost nástroje je 30 kusů. Pokud se rychlost řezání zvýší na 350 m / min, přísuv na zub je 0,18 mm a rychlost posuvu je 2785 m / min, což je 817% původní účinnosti obrábění a životnost nástroje se zvýší na 117 kusů.
(2) Vyberte si nástroj s dobrým výkonem
Při řezání CNC obráběcích strojů není úloha kovových řezných nástrojů vůbec žádná než pára, kterou vynalezl Watt. Materiály použité k výrobě nástroje musí mít vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení při vysokých teplotách, potřebnou pevnost v ohybu, houževnatost a chemickou inertnost, dobrou zpracovatelnost (řezání, kování, tepelné zpracování atd.) A nejsou snadno deformovány. Dosavadní domácí a zahraniční nástroje s dobrým výkonem zahrnují: cermety, nástroje tvrzené legované oceli, keramické nástroje, polykrystalické diamanty (PCD) a nástroje pro nitrid kubický (CBN). Mají své vlastní vlastnosti a přizpůsobují se různým materiálům obrobků a řezným rychlostem. CBN je vhodný pro řezání tvrdých ocelí s vysokou tvrdostí a tvrdých litin. Například keramické řezné nástroje a řezné nástroje CBN se používají pro obrábění ocelí s vysokou tvrdostí (50 až 67HRC) a chlazené litiny. Mezi keramické řezné nástroje patří obrobky s tvrdostí od 60 do 65HRC nebo méně. , A 65HRC nad obrobkem se používá řezací nástroj CBN; PCD je vhodná pro řezání neželezných kovů a slitin, plastů a skleněných vláken apod., Při zpracování dílů z hliníkových slitin, hlavní použití PCD a diamantových filmových nátěrových nástrojů; uhlíkové nástroje Ocelové a legované oceli jsou nyní používány pouze pro nástroje, jako jsou vyvrtávací nástroje, zápustky a kohouty; nástroje tvrdé slitiny potažené povlakem (jako TiN, TiC, TiCN, TiAIN apod.) mají vysokou tvrdost a široký rozsah funkčních obrobků. Antioxidační teplota není obecně vysoká, takže je také omezena rychlost řezání, obecně v rozsahu 400 až 500 m / min zpracování ocelových částí a tvrdost při vysokých teplotách s povlakem Al2O3, zpracování ve vysokorychlostním rozsahu, jeho opotřebení Je lepší než TiC a TiN povlaky.
Navíc geometrické parametry řezné části řezného nástroje mají velký vliv na účinnost řezání a kvalitu obrábění. Při vysokorychlostním řezání je úhel sklonu nástroje obecně o 10 ° menší než u běžného řezu a úhel zadní části je 5 ° -8 °. Aby se zabránilo tepelnému opotřebení špičky nástroje, měl by být špička hlavních a pomocných řezných hran použita s kulatým hrotem nebo zkoseným hrotem, aby se zvýšil místní úhel hrotu a zvětšila se délka břitu blízko hrotu a objemu nástroje. Zlepšete tuhost nástroje a snižte zlomení nástroje.
(3) Urychlit vývoj technologie potahování
Technologie potahování nástrojů od svého založení hrála důležitou roli při zlepšování výkonu a technologií zpracování nástrojů. Nástřikové nástroje se staly symbolem moderních nástrojů a poměr nástrojů v nástroji přesáhl 50%. Na počátku 21. století se bude podíl potažených nástrojů dále zvyšovat a doufá se, že technologie pokovování CBN bude technicky průlomová a vynikající výkon CBN bude aplikován na více nástrojů a procesů řezání (včetně sofistikovaných a složité nástroje a tvarovací nástroje). To celkově zvýší úroveň řezání zpracovaných železných kovů. Kromě toho se urychluje vývoj a aplikace extrémně tenkých ultravrstvých nanostanic a nových povrchových materiálů a nástřik se stane hlavním způsobem, jak zlepšit výkon nástroje.
(4) Vyberte vysoce přesné ostří
Nízká přesnost čepele, množství vyběhnutí je příliš vysoká, povrchová úprava čelní frézy se zmenší a objeví se i příkop. Výběh čepele na vysoce přesném CNC obráběcím stroji by měl být řízen na 2 až 5 μm. Při vývoji CNC obráběcích strojů se zdá, že úprava povrchové úpravy modifikovaných povrchem kotouče (podklad je vysokorychlostní oceli, karbid na bázi karbidu, na bázi titanu na bázi Ti) do značné míry zlepšuje přesnost lopatky. Současně vznikly různé nové vyměnitelné vložené konstrukce, jako jsou účinné listy ostřikovačů pro otáčení, lopatky výstružníků s komplexním tvarem, lopatky s kuličkovými konci a rychloupínací lopatky, které brání létání. Vyměnitelné vložky vstoupily do nové fáze komplexního vývoje materiálů, povlaků a drážkování. Podle racionální kombinace materiálů, povlaků a typů drážky při zpracování materiálů a obráběcích procesů lze pro splnění požadavků vyvinout lopatky s nejlepším výsledkem obrábění. Různé požadavky na vysokorychlostní technologii výroby obráběcích strojů s vysokou životností.
(5) Zlepšit kvalitu opracovaných povrchů
Při zachování stejné efektivity řezání (tj. Stejné hodnoty Q) může zvýšit rychlost řezání zlepšit proces tvorby třísek a zvýšit tlumení řezání, potlačit třepotání a tím snížit množství posuvu na čepel může snížit tvorbu stop výšky dráhy řezné plochy zvyšuje drsnost povrchu, což vede k zpracování přesných dílů a forem.
(6) Vytvořte rozumný inventář nástrojů
Nástroje zde představují nástroje s vysokou efektivitou řezání a cena těchto nástrojů je vyšší. Stejný průměr frézy, cena dobrého nástroje může být několikanásobná nebo dokonce více než desetinásobná než u běžného nástroje. Pokud firma uchovává velké množství dobrých nástrojů po dlouhou dobu a tyto nástroje se nebudou používat delší dobu, způsobí to nedostatečné finanční prostředky. Pokud však nástroj není obvykle rezervován nebo je počet rezerv příliš malý, bude použit rychle a nový nástroj nebude možné zakoupit současně. To bude nevyhnutelně ovlivňovat účinnost CNC obrábění. Na nástrojových časopisech většiny firemních obráběcích center se může nacházet více než 40 řezných nástrojů, z nichž lze vybírat nástroje pro časopisy s různými počty fréz, jako jsou například 60, 90, 120 atd. Čas výměny mezi nástroji se zkracuje a kratší. Doba výměny nástrojů BZ-26 od firmy STEINEL v Německu, MCC86 od MAKINO v Japonsku a MAXIM500 od společnosti CINCINNATI v USA trvá pouze 3 až 4 sekundy.
(7) Jednoduchá konstrukce ostření
Frézy řezačky mají vysokou účinnost a jsou snadno použitelné. Jsou uvítáni provozovateli. Spotřeba lopatek je však vysoká a cena za použití je vysoká. Ve většině případů je poškození nožů způsobeno opotřebením ostří, takže opětovné broušení a opětovné použití lopatek. Továrna může získat vyšší ekonomické výhody. Vložky ze slinutého karbidu mají vysokou tvrdost a nízkou účinnost při broušení. Použití jednočipového broušení nedosáhne úspory. Je nutné navrhnout vysokoúčinné a jednoduché upínací prvky, které umožňují realizovat několik upínání najednou.
(8) Výběr metod zpracování
Metody zpracování lze rozdělit na dva typy, frézování a frézování. Mechanický převodový systém a konstrukce samotného obráběcího centra mají vyšší přesnost a tuhost, koeficient tření relativního pohybujícího se povrchu je malý, vůz převodového prvku je malý, setrvačnost převodovky je malá a poměr tlumení je správná, takže může být použita drtička. Metody zpracování ke zlepšení účinnosti zpracování. Kromě toho se podle zkušeností se zpracováním prodlužuje životnost nástroje o více než jedenkrát v porovnání s vysekávaným frézováním. Použití metody asymetrického konce frézování může prodloužit životnost nástroje o 2 až 3 krát.
(9) Zvolte rozumnou trasu zpracování
CNC obráběcí stroje, zejména čtyřosé obráběcí centra, jsou obecně jednostupňové upínací a víceosé obrábění a všechny mají nástrojové zásobníky, které mohou automaticky měnit nástroje a tvarovat je jednou. Stanovení správné a jednoduché trasy je proto základem pro zaručení kvality zpracování a zlepšení efektivity. Princip stanovení zpracovatelské trasy během programování je především následující: Požadavky na přesnost zpracování a drsnost povrchu součásti by měly být zaručeny; trasa zpracování by měla být co nejvíce zkrácena a měla by být zkrácena doba jízdy na volnoběhu nástroje; číselný výpočet by měl být jednoduchý a počet bloků by měl být snížen, aby se snížil počet bloků. Programovací pracovní zatížení. Pro obrábění otvorů s vysokými požadavky na přesnost polohy a rozměrové tolerance je cesta pro průměry otvorů menší než 18 až 20 mm: vyvrtávání vrtání-vystružování-vystružování a pro průměry otvorů větší než 18-20 mm. Procesní cesta je vrtání - vystružování - hrubý otvor - jemné vrtání.
Kromě toho lze pomocí integrované aplikace technologie zpracování snížit počet instalací obrobků, což může účinně zkrátit dobu manipulace a instalace. Například pětosé a pětosé obráběcí centrum a vertikální soustruh jsou spojeny, aby vytvořily univerzální obráběcí centrum a většinu (nebo všechno) obrábění dílů lze dosáhnout najednou.
(10) Výběr upínacích svorek
Vzhledem k koncentraci procesu při CNC obrábění musí být věnována komplexní pozornost umístění součástí, upnutí konstrukce, výběru svítidla a provedení. Nejdříve by měl být kombinovaný přípravek použit co možná nejvíce. Díky špatné flexibilitě univerzálního držáku a poměrně nízké přesnosti polohování může být navrženo speciální příslušenství, pokud je dávka produktu velká a přesnost zpracování je vysoká. Za druhé, při výběru nástrojů by měla být usnadněna výměna nástrojů a měření on-line, aby se zabránilo rušení kolize.
(11) Musí být vybaveno pomocné vybavení obráběcího centra
V obráběcím centru se používají měřicí zařízení, jako jsou přednastavovače nástrojů, automatické měřicí přístroje a sofistikované detektory. S automatickým měřicím zařízením operátor nepotřebuje zajistit přesnost umístění dílů a nevyžaduje, aby se operátor pohyboval a kdykoli upravoval součásti tak, aby odpovídal určitým pevným souřadnicovým systémům obráběcího programu, které mohou zkrátit dobu instalace. Pomocí měření bylo po dobu 2,5 hodiny, včetně doby montáže, sníženo na 1,5 hodiny. Použití těchto měřicích přístrojů může také snížit chyby obrábění.
(12) Školení pracovníků a znalostí
Účinnost obrábění obráběcího centra závisí do značné míry na poměru doby řezání k pracovní době obráběcího centra. Čím větší je poměr, tím vyšší účinnost obrábění. Současně se stále více zvyšuje technologický obsah moderních technologických zařízení a požadavky na kvalitu pro personál se stále zvyšují. Při skutečné výrobě je vzhledem k nízké technické úrovni personálu a nekvalifikovaného provozu čas strávený na nespracování, jako je ladění programů a výměna obrobků, je příliš dlouhý, což vede k nízké efektivitě zpracování obráběcích center. Navíc jejich odbornost je příliš málo a chybí vědecké pokyny týkající se principů zpracování numerického řízení, numerické řídicí techniky, číslicových řídících nástrojů a parametrů řezu. Proto je velmi důležité vytvořit komplexní vzdělávací systém, připravit nové učební materiály přizpůsobené vývoji moderních technologií řezání a zpracování, posílit studium teoretických znalostí technickými pracovníky a posílit vnitřní a vnější technologické výměny mezi podniky.
Klikový hřídel motoru: Když kompozitní obrábění nahradilo staré řemeslo a vstoupilo do 21. století, nastaly velké změny v klikovém hřídeli motoru, pokud jde o výrobní procesy, nástroje atd. Vedoucí proces obrábění s více noži a ruční broušení po více než půl století postupně vystupuje z historické fáze kvůli nízké přesnosti zpracování a špatné flexibilitě. Vysokorychlostní a vysoce efektivní technologie a zařízení pro zpracování kompozitů rychle vstoupí do automobilového průmyslu a výroby dílů a vysokorychlostní a vysoce účinná kompozitní obráběcí technika byla do značné míry aplikována ve zpracování a výrobě klikového hřídele a bude to nevyhnutelné vývojový trend.
Zařízení pro zpracování technologií klikového hřídele
V současné době se starší výrobní linky klikového hřídele v Číně většinou skládají z běžných obráběcích strojů a speciálních obráběcích strojů a jejich produktivita a automatizace jsou relativně nízké. Hrubovací zařízení obvykle používá víceúrovňové soustruhy k otáčení hlavních čepů klikového hřídele a čepů ojnic. Kvalita procesu je špatná ve stabilitě a je snadné vytvářet velké pracovní stres, což s sebou nese obtížné dosažení přiměřeného příspěvku na obrábění. Obecné obrábění klikových hřídelů, jako je broušení klikového hřídele MQ8260, se obecně používá k broušení, broušení polotovarů, jemnému broušení a leštění. Obvykle se používá ruční provoz a kvalita obrábění je nestabilní a rozměrová konzistence je špatná.
Jedním z hlavních rysů staromódní výrobní linky je, že existuje příliš mnoho společných zařízení. Podle zpracování klikových hřídelů z tvárné litiny má výrobní linka 35 až 40 sad zařízení. Autorka zkoumala výrobní linku z kované ocelové klikové hřídele. Hrubování provádí běžné vnější frézovací obrábění hlavního hřídele a hrdla spojovací tyče a následně číslicově řízeného dokončovacího hlavního hřídele a hrdla spojovací tyče a pak prochází několika postupy broušení a přenášení na dokončovací obrábění. Proces. Proto má tato výrobní linka více než
Současný průmysl výroby klikového hřídele motoru automobilů čelí následujícím problémům:
1. Multi-odrůdy, malé-dávkové produkce;
2. Dodací lhůta je výrazně zkrácena;
3. Snížit výrobní náklady;
4. Vznik těžko řezných materiálů způsobil, že zpracování bylo obtížnější. Existuje mnoho otázek, které je třeba řešit v procesu zpracování, například řezání tvrdých materiálů;
5. K ochraně životního prostředí je nutné použít méně nebo žádnou řeznou kapalinu k dosažení suchého řezu nebo kvazi-suchého řezu;