八、数控高速加工应用及发展趋势
数控高速加工技术作为金属切削加工领域的一种新技术,它的高速度、高效率、高精度的优点得到越来越多加工企业的重视,广泛应用于航空工业、汽车工业、模具行业、精密制造业。
1.航空工业
航空工业是高速加工的主要应用行业,飞机上的一些零件为了提高可靠性和降低成本,采用整体的制造法,将原来多个铆接或焊接的部件改成整体实心材料的制造。其中很多零件为薄壁、细筋结构由于刚度差,不能有很大的吃刀量,因此高速加工成为此类零件加工工艺的唯一选择。飞机用材如钛合金、高温合金及高强度合金,属于难加工材料,采用高速加工后,切削力小切削热大部分切屑带走,工件温度不高,制造难度下降。
2.汽车工业
当前汽车产品多样化,汽车产品的换型越来越快,产品纷繁多样化,由原来单一工件的大批量生产变成了多种工件各自的较小批量叠加成的大批量生产。因此,多年来在汽车制造行业占统治地位的组合机床(专机)生产线已无法满足汽车行业快速更新的现实需要。以高速加工技术为基础的敏捷柔性生产线被越来越多的汽车制造厂家所采用。
3.模具工业
在模具行业,高速加工采用的是典型的高转速、多速进给、低切削量的加工方法,由于它可以取代传统的磨削、电火花加工及光整加工,无论是在减少加工准备时间、缩短工艺流程,还是缩短切削时间提高生产效率方面都具有极大的优势。
4.精密制造业
在精密机械或光学仪器制造中,尺寸精度、加工稳定性等往往要求较高,采用高速加工激振频率高,工作平稳容易获得较高的尺寸精度。
数控高速加工的发展趋势
1.高速加工成本降低。数控高速加工技术的推广应用受经济限制高速切削机床价格昂贵,对刀具的切削性能、精度和动平衡等要求较高,国定资产投资较大,刀具费用也高。高速机床的日常的维修保养的费用也远大于普通机床。成本降低将会大力推动高速加工的普及。
2.完善的高速加工参数方案。作为一种全新的加工模式,目前尚没有完整的参数表可供选择,也没有更多加工实例可供参考,依赖于以往的经验和大量的试切。形成完善的方案将会进一步提高效率。
3.高速加工刀具系统化、标准化。刀具是高速加工中的一个关键问题,由于相关的技术资料和情报不能共享,各个公司生产的高速刀具的规格和标准都不一样,自成一体,需要对高速刀具和刀具材料进行统一的系统化,标准化。
4.适用于高速加工的新一代CAM软件。高速加工模式同传统加工模式的工艺要求差别很大,除了要有高速加工机床和高速加工刀具外,合适的CAM编程软件也是至关重要的。新一代CAM编程系统不仅要有很高的计算速度,而且要有曲线插补功能,来消除传统直线、圆弧插补的固有缺点。