在铣削过程中,经验丰富的机械师和NC编程师会对因刀具状况不佳而发出刺耳难听的声音做出反应。这是由于所选切割参数不理想造成的。面对这种情况,他们会减少一些参数。换句话说,他们会降低一些工艺参数。
他们降低的一些特定参数可能是切割深度、速度和进给率的组合参数,甚至是刀具的悬臂长度。无论参数是什么,降低都是获得更好加工性能的灵活策略。经验丰富的加工人员在调整这些参数方面非常熟练。他们可以将这些参数降低到必要的水平,以达到可接受的切割水平。在大多数加工车间,这种降低加工参数的方法被认为是操作人员的正确反应。
然而,在高速加工中,这种降低加工参数的方法并不是正确的对策。事实上,人们甚至发现这种做法与高速加工的本质背道而驰。
参数本身非常重要,如切割深度、主轴速度和刀具长度会影响加工性能。然而,当高速加工机床发出振动声,反映机床加工性能差时,降低参数可能会适得其反。有许多车间使用高速加工中心,浪费了他们的实际生产能力,*最终无法实现生产目标。
在高速加工应用领域,为了实现更稳定的切割加工,许多制造商可能仍然需要采用参数降低的方法,但有一种更有效的方法,即采用参数提高的方法。如果主轴速度和工具长度同时涉及到这两个参数,那么处理振动振动的更好答案将是提高其中一个参数。虽然这看起来很奇怪,但实际经验表明,较高的主轴速度和较低的刚性工具,或者只有其中一个,可以使机床处理更具侵略性的切割深度,因为这些变化使系统的振动趋势更加和谐。所有认识到这一点的加工车间都能理解高速加工的真正本质,即在主轴速度范围内工作,仅凭直觉或经验是不确定的,在不同的情况下有不同的理想切割条件。现在有一个机器加工车间非常了解这一点,这个车间是乔治亚州空军基地的一个分支。
军工铣削加工
能够快速响应的车间是空军第402维修大队第573产品维修中队的一个分支。加工车间的任务包括战斗机和运输机更换备件的加工。世界上所有飞往该基地的飞机的更换器都负责加工。这里的维护非常频繁,因为这些飞机需要快速返回行动状态,所以车间通常需要根据有限的交货时间生产一些复杂和关键的部件。
编程师Daviddevore先生和Mikeeestes先生说,*当这个加工车间开始使用高速加工中心时,他们对此一无所知,所以当时机床的使用效率很低。用这些机床加工时,刀具经常断裂,包括端面铣刀3/4in(1in=25.4mm)。从这个车间的反应来看,只能放慢一些加工项目的切割速度。
图1Warnerrrobins公司的加工车间在购买*高速机床后,开始调查采用共振频率的铣削加工。
然而,当车间从Makino公司引进并安装了高达3万r/min的MAG3型高速加工中心时,他们对机床进行了敲击试验。换句话说,车间使用敏感的锤子击中安装在主轴上的刀具,如钟,以测试机床的振动特性。
对于特定组合的加工中心,刀柄和铣刀可以通过敲击试验找到使金属切割速度达到*高的主轴速度和切割深度。该分析方法的目的是找出调试后特定机床上使用的每个刀具或刀柄的稳定切割速度。在Robins公司,一旦发现这些稳定的参数,就会在新机床上使用,从而提高车间零件的加工质量、生产率和使用寿命,所有指标都超过了高速铣削时的水平。由于差距如此之大,车间决定在其现有的高速机床上进行同样的分析和测试。在这些机床上,车间发现,当它以相当高的速度运行并超过车间以前的速度时,许多工具的工作更加稳定、有效和安全。启动后,速度与这些*好参数一致,车间立即开始更安静地工作,切割量增加,零件加工质量提高,刀具没有断裂。
图3WarnerrbinsAirforcebase空军基地为货运飞机和战斗机提供服务。
加工车间支持这一使命的执行
现在,车间开始使用振动分析中获得的参数来运行高速机床。当速度超过一定速度时,车间意识到这种分析实际上对机床的综合效益至关重要。
原因与共振频率有关。机床、手柄和刀具的每个特殊组合都有一个特定的稳定速度值,允许机床达到*大的切割深度和金属切割量。然后有更多的解释,但现在,它足以解释这个问题,但不能推断这些来自经验的速度值。对于Robins来说,没有实用的方法来找到稳定的参数,因为车间经常使用大量的工具。因此,车间与外包合作单位签订了合同,可以帮助车间快速测量所有机床的振动,然后根据机床日常使用的每个工具或手柄的组合确定*良好的速度和切割深度。


