60 uppsättningar utrustning, vilket resulterar i långa
produkt turnaround linjer och ett stort område av plats beläggning. Dess produktionseffektivitet förstärks helt av antalet utrustningsfördelningsprocesser och marginaler. Vägen till hög CNC-bearbetningscentrum Skärningseffektivitet CNC-bearbetning, som en representant för avancerad tillverkningsproduktivitet i modern tillverkning, spelar en ytterst viktig roll inom maskinindustrin, flygindustrin och mögelindustrin. Sedan 1990-talet har länder i Europa, USA och Japan konkurrerat om att utveckla och tillämpa en ny generation CNC-verktygsmaskiner med hög hastighet, vilket påskyndar utvecklingen av höghastighetsmaskiner. Höghastighetsspindelaggregatets spindelhastighet 15000 ~ 100000r / min, höghastighet och hög acceleration / retardation av de rörliga delarna av snabb överföringshastighet 60 ~ 120m / min, skärhastighet upp till 60m / min, höghastighetsbearbetning mittmatningshastighet Upp till 80m / min, lufthastighet upp till 100m / min. HyperMach maskinverktygsmatningshastighet för CINCINNATI, USA är upp till 60m / min, hastigheten är 100m / min och spindelhastigheten har nått 60.000r / min. När det gäller bearbetningsnoggrannhet under de senaste 10 åren har bearbetningsnoggrannheten hos vanliga CNC-verktyg ökat från 10 μm till 5 μm, precisionsbearbetningscentra har ökat från 3 till 5 μm till 1 till 1,5 μm och precisionsbearbetningsprecisionen har börjat för att komma in i nanometernivån (0,01 μm). Utvecklingen och tillämpningen av en ny generation CNC-verktygsmaskiner med hög hastighet, speciellt höghastighetsbearbetningscentraler, är nära kopplade till snabba skärningar med hög hastighet.
1. Skillnader i skärningsnivå mellan bearbetningscentra i hemlandet och utomlands
För närvarande har skärhastigheterna vid vridning och fräsning i avancerade länder nått 5 000 till 8 000 m / min eller mer; Spindelhastigheten på verktygsmaskiner är mer än 30 000 varv per minut (ungefär 100 000 r / min eller mer). I fräschplanet är skärhastigheten i främmande länder i allmänhet över 1000 till 2000 m / min, medan den inhemska motsvarigheten är endast 1/12 till 1/15 av utlandet, det vill säga inomhus torr 12 till 15 timmars liv motsvarar 1 utländsk torr timme. Enligt undersökningen är den faktiska skärtiden för många bearbetningscentraler mindre än 55% av arbetstiden. Därför har det blivit ett vanligt problem för många företag att förbättra effektiviteten och minska skrotfrekvensen. En undersökning av skärningseffektiviteten hos CNC-bearbetningscentralerna i Kina fann att det finns många problem som låg verktygsäkerhet, stor mängd bladutbrott, låg bearbetningsavslutning och oöverträffad processutrustning.
2. Sätt att förbättra skärningseffektiviteten
(1) Rimligt val av styckningsbelopp
Ny skärteknik som torrskärning och hårdskärning som representeras av snabbkörning har visat många fördelar och stark vitalitet och har blivit det främsta sättet för tillverkningstekniken att förbättra processens effektivitet och kvalitet och minska kostnaderna. Praktiken har visat att när skärhastigheten ökas med 10 gånger och matningshastigheten ökar med 20 gånger, långt bortom den traditionella skärningen "förbjuden zon", har skärmekanismen genomgått en grundläggande förändring. Som ett resultat förbättras metallavlägsnandehastigheten per effektenhet med 30% till 40%, skärkraften reduceras med 30%, verktyget skärs med 70% och skärvärmen kvar på arbetsstycket är kraftigt minskad, och skärvibrationen elimineras nästan. Skärprocessen tog ett viktigt steg framåt. Enligt den nuvarande situationen för verktygsmaskiner, för att fullt ut kunna spela höghastighetsbearbetningskapaciteten hos avancerade verktyg krävs höghastighetsbearbetning för att öka volymen av material som avlägsnats per tidsenhet (materialavlägsningshastighet Q).
När du väljer en rimlig mängd skärning, försök att välja den täta skäraren (antalet kuttertänder per tums diameter ≥ 3), öka matningen per tand, förbättra produktiviteten och livslängden. Relevanta experimentella studier har visat att när linjens hastighet är 165m / min och matningen per tand är 0,04mm, är matningshastigheten 341m / min och verktygslängden är 30 stycken. Om skärhastigheten ökas till 350 m / min är matningen per tand 0,18 mm och matningshastigheten är 2785 m / min, vilket är 817% av den ursprungliga bearbetningseffektiviteten och verktygslängden ökas till 117 stycken.
(2) Välj ett verktygsmaterial med bra prestanda
Vid skärningsprocessen av CNC-maskinverktyg är metallskärverktyget inte mindre än ånga uppfunnet av Watt. Materialen som används för att göra verktyget måste ha hög hårdhet och slitstyrka vid höga temperaturer, nödvändig böjhållfasthet, täthet och kemisk inertitet, god bearbetbarhet (skärning, smide, värmebehandling etc.) och deformeras inte lätt. För närvarande innehåller inhemska och utländska verktygsmaterial med bra prestanda: cermets, hårdmetallbelagda verktyg, keramiska verktyg, polykristallina diamant (PCD) och kubiska bornitrid (CBN) verktyg. De har sina egna egenskaper, och de anpassar sig till olika arbetsstycksmaterial och skärhastigheter. CBN är lämplig för skärning av hårdhärdad stål och hårdgjutjärn. Till exempel används keramiska skärverktyg och CBN-skärverktyg för bearbetning av höghårdhetsstål (50 till 67 HRC) och kyld gjutjärn. Bland dem kan arbetsstycken med en hårdhet på 60 till 65 ° C eller mindre användas för keramiska skärverktyg. , Och 65HRC över arbetsstycket används CBN skärverktyg; PCD är lämplig för kapning av icke-järnmetaller, legeringar, plast och glasfiber etc. vid bearbetning av aluminiumlegeringsdelar, huvudanvändningen av PCD- och diamantfilmbeläggningsverktyg; kolverktyg Stål- och legeringsverktygsstål används nu bara för verktyg som tråkiga verktyg, dörrar och kranar; hårdmetallbelagda verktyg (såsom belagd TiN, TiC, TiCN, TiAIN, etc.) har hög hårdhet och ett brett utbud av bearbetbara arbetsstycken. Antioxidationstemperaturen är i allmänhet inte hög, så förbättringen av skärhastigheten är också begränsad, i allmänhet inom intervallet 400 ~ 500m / min bearbetning av ståldelar och Al2O3-beläggning med hög temperaturhårdhet, bearbetning inom höghastighetsområdet, dess slitage Det är bättre än TiC och TiN beläggningar.
Dessutom har de geometriska parametrarna för skärverktyget skärande parti ett stort inflytande på skärningseffektiviteten och bearbetningskvaliteten. Vid höghastighetsskärningen är verktyget räffelvinkel i allmänhet 10 ° mindre än för den vanliga skärningen och bakvinkeln är 5 ° -8 °. För att förhindra termiskt slitage vid verktygsspetsen bör spetsen på huvud- och hjälpskäreggarna användas med en rund spets eller en avfasad spets för att öka den lokala spetsvinkeln och öka längden på skäreggen nära spetsen och verktygsmaterialvolym. Förbättra verktygets styvhet och minska verktygsbrott.
(3) Påskynda utvecklingen av beläggningsteknik
Sedan starten har verktygsbeläggningstekniken spelat en viktig roll för förbättring av verktygsutveckling och bearbetningsteknik. Belagda verktyg har blivit symbolen på moderna verktyg, och andelen verktyg i verktyget har överskridit 50%. I början av 2000-talet kommer andelen belagda verktyg att öka ytterligare och man hoppas att CBN-beläggningstekniken kommer att bli tekniskt genombrott, och CBN: s utmärkta prestanda kommer att tillämpas på fler verktyg och skärprocesser (inklusive sofistikerade och komplexa verktyg och formverktyg). Detta kommer att öka skärningsnivån av bearbetade järnmetaller på ett omfattande sätt. Dessutom kommer utvecklingen och tillämpningen av ultra-tunna ultra-multilayer och nya beläggningsmaterial av nanoskala att accelerera, och beläggning blir det viktigaste sättet att förbättra verktygets prestanda.
(4) Välj hög precisionsklingor
Bladets låga noggrannhet, mängden utbrott är för hög, ytfinishen på fräsmaskinen kommer att reduceras, och till och med kommer en dike att dyka upp. Utflödet av bladet på ett CNC-verktyg med hög precision bör styras vid 2 till 5 μm. Med utvecklingen av CNC-maskinverktyg är utseendet på modifieringsbeläggningsbehandlingen (substratet höghastighetsstål, WC-karbid, Ti-baserad cermet), i stor utsträckning förbättrar bladets noggrannhet. Samtidigt har olika nya indexerbara insatsstrukturer uppstått, såsom effektiva sugblad för vridning, komplexformade reamerblad, kulbladskvarnar och höghastighetsfräsblad som förhindrar flygande vänta. Indexerbara insatser har gått in i den nya etappen av omfattande utveckling av material, beläggningar och spår. Enligt den rationella kombinationen av material, beläggningar och spårtyper vid bearbetning av material och bearbetningsprocesser kan blad med de bästa bearbetningsresultaten utvecklas för att uppfylla kraven. Olika krav på höghastighets, hög livstid skärning bearbetning produktionsteknik.
(5) Förbättra kvaliteten på de bearbetade ytorna
Samtidigt som samma skärningseffektivitet (dvs samma Q-värdet) bibehålls kan ökning av skärhastigheten förbättra chipbildningsförfarandet och öka skärmadämpningen, undertrycka fladdret och följaktligen minska mängden matning per blad kan minska spårbildning av skärytan Höjd, förbättra ytjämnheten, vilket bidrar till bearbetningen av precisionsdelar och formar.
(6) Upprätta en rimlig redskapsförteckning
Verktygen här är verktyg med hög skärpaffektivitet, och priset på dessa verktyg är högre. Samma diameter av fräsen, priset på ett bra verktyg kan vara flera gånger eller till och med mer än tio gånger det som ett normalt verktyg. Om ett företag håller ett stort antal bra verktyg under en lång tid, och dessa verktyg kanske inte används under en lång tid, kommer det att orsaka en eftersläpning av medel. Om ett verktyg inte är vanligtvis reserverat, eller om reserverna är för små, kommer det att användas snabbt, och det nya verktyget kan inte köpas åt gången. Detta kommer oundvikligen att påverka effektiviteten hos CNC-bearbetning. Verktygsmagasinet i de flesta företagens bearbetningscentraler rymmer mer än 40 skärare, och det finns verktygsmagasiner med olika antal skärare som 60, 90, 120, etc. att välja mellan. Utbytestiden mellan verktyg blir kortare och kortare. Verktygsändringstiden för BZ-26 från STEINEL i Tyskland, MCC86 från MAKINO i Japan, och MAXIM500 från CINCINNATI i USA tar bara 3 till 4 sekunder.
(7) Enkelt utformat skärpklämma
Klippfräsar har hög effektivitet och är lätta att använda. De välkomnas av operatörerna. Dock är förbrukningen av blad hög och kostnaden för användning är hög. I de flesta fall orsakas skadorna på knivarna av skäverskyddet, så att knivarna återförstår och återanvändas. Fabriken kan få högre ekonomiska fördelar. Inlägg av cementerad karbid har hög hårdhet och låg slipningseffektivitet. Användningen av single-chip slipning kommer inte att uppnå målet att spara. Det är nödvändigt att utforma en högeffektiv och enkel armatur för att realisera flera klämmor åt gången.
(8) Urval av bearbetningsmetoder
Bearbetningsmetoder kan delas in i två typer, krossfräsning och motfräsning. Det mekaniska transmissionssystemet och själva bearbetningscentrets struktur har högre precision och styvhet, friktionskoefficienten för den relativa rörliga ytan är liten, överföringen av överföringskomponenten är liten, trögheten i överföringen är liten och dämpningsförhållandet är korrekt, så krossverk kan användas. Bearbetningsmetoder för att förbättra effektiviteten i bearbetningen. Dessutom, enligt bearbetningserfarenheten, ökar verktygslivets livslängd med mer än en gång jämfört med den uppskjutna fräsningen. Användningen av en asymmetrisk ändfräsningsmetod kan öka livslängden 2 till 3 gånger.
(9) Välj en rimlig behandlingsväg
CNC-verktyg, speciellt fyraxliga bearbetningscentraler, är i allmänhet enstegs-klämning och flera axelbearbetning, och de har alla verktygsmagasiner som automatiskt kan byta verktyg och forma dem en gång. Att fastställa rätt och enkel bearbetningsväg är därför grunden för att garantera processkvaliteten och förbättra effektiviteten. Principen att bestämma behandlingsvägen under programmeringen är huvudsakligen enligt följande: Kraven på bearbetning av precision och ytjämnhet av delen bör garanteras. Behandlingsvägen bör kortas så mycket som möjligt och verktygets ledig körtid ska minskas. Den numeriska beräkningen ska vara enkel och antalet block ska minskas för att minska antalet block. Programmerar arbetsbelastning. För hålbearbetning med höga krav på positionsnoggrannhet och dimensionstoleranser är bearbetningsrutten för håldiametrar på mindre än 18 till 20 mm: borrhålborrning och rening och håldiametrar större än 18-20 mm. Processvägen är borrning - rening - grov borrning - fin borrning.
Dessutom kan antalet arbetsstyckesinstallationer minskas genom att integrera tillämpningen av bearbetningstekniken, vilket effektivt kan förkorta hanterings- och installationstiden. Till exempel kombineras ett femaxigt och femaxigt bearbetningscentrum och en vertikal svarv för att bilda ett universellt bearbetningscentrum, och de flesta (eller alla) bearbetningen av delar kan åstadkommas samtidigt.
(10) Val av arbetsstyckesklämmor
På grund av processkoncentrationen vid CNC-bearbetning måste man överväga positionering av komponenter, klämdesign, fixturval och design. Först och främst bör kombinationsjiggen användas så mycket som möjligt. På grund av den dåliga flexibiliteten hos universalarmaturen och relativt låg positioneringsnoggrannhet kan en speciell armatur konstrueras när produktbatchen är stor och bearbetningsnoggrannheten är hög. För det andra, när man väljer verktyg, bör verktygsutbyte och mätning på nätet underlättas för att undvika kollisionstörningar.
(11) Extrautrustning för bearbetningscentrum måste vara utrustad
I bearbetningscentralen används mätinstrument som verktygsförinställningar, automatiska mätinstrument och sofistikerade detektorer. Med den automatiska mätanordningen behöver operatören inte säkerställa noggrannheten i delarnas positionering och kräver inte att operatören flyttar och justerar delarna när som helst för att matcha vissa fasta koordinatsystem i bearbetningsprogrammet, vilket kan minska installationstiden. Med hjälp av mätningen reducerades en process som krävde 2,5 timmar, inklusive monteringstid, till 1,5 timmar. Dessutom kan appliceringen av dessa mätanordningar också minska bearbetningsfel.
(12) Operatörskunskaper och kunskapsutbildning
Bearbetningscentrumets bearbetningsverkningsgrad beror i hög grad på förhållandet mellan skärningstiden och bearbetningscentrumets bearbetningstid. Ju större förhållandet är desto högre är bearbetningseffektiviteten. Samtidigt blir det tekniska innehållet i modern bearbetningsutrustning högre och högre och kvaliteten på personalen blir högre och högre. Den faktiska produktionen, på grund av den låga tekniska nivån på personal och oskadad drift, är den tid som spenderas på tid som inte behandlas, såsom programfelsökning och byte av arbetsstycken, för lång, vilket resulterar i bearbetningsverkningsgrad med låg bearbetningscentrum. Dessutom är deras kompetens för liten och de saknar vetenskaplig vägledning om principerna för numerisk styrning, numerisk styrningsteknik, numeriska styrverktyg och skärparametrar. Därför är det väldigt nödvändigt att upprätta ett omfattande träningssystem, förbereda nytt läromedel anpassat för utvecklingen av modern skärnings- och bearbetningsteknik, stärka studien av teoretisk kunskap av teknisk personal och stärka interna och externa tekniska utbyten mellan företag.
Motorns vevaxel: Efter att kompositbearbetningen bytte ut den gamla båten och gick in i 21-talet har stora förändringar skett i vevaxeln hos motorn när det gäller tillverkningsprocesser, verktyg och så vidare. Ledande av flera knivsvängningsprocesser och manuell slipningsprocess i mer än ett halvt sekel, är det gradvis att dra sig ur historiska scenen på grund av låg bearbetningsäkerhet och dålig flexibilitet. Höghastighets, högeffektiv komposit bearbetningsteknik och utrustning går snabbt in i tillverkningsindustrin inom bil och delar och höghastighets och hög effektivitet komposit bearbetningsteknik har tillämpats avsevärt i vevaxelbearbetning och -produktion och kommer att bli oundviklig utvecklingstendens.
Vevaxel bearbetningsteknik utrustning
För närvarande består de äldre vevaxelns produktionslinjer i Kina mest av vanliga verktygsmaskiner och speciella verktygsmaskiner, och deras produktionseffektivitet och automatisering är relativt låga. Grävningsutrustning använder vanligtvis flerkniven svarvar för att vrida vevaxelns huvudtidskrifter och anslutningsstångtidskrifter. Processkvaliteten är dålig i stabilitet, och det är lätt att producera stor bearbetningsstress, vilket gör det svårt att uppnå en rimlig bearbetningsavgift. Den generella bearbetningen av vevaxlar som MQ8260 vevaxelslipmaskin används i allmänhet för grovslipning, halveringslipning, finmalning och polering. Vanligtvis används manuell manövrering, och bearbetningskvaliteten är instabil och dimensionell konsistens är dålig.
En av huvuddragen i den gammaldags produktionslinjen är att det finns för många gemensamma utrustningar. Enligt bearbetningen av kugghjul av gjutjärn har en produktionslinje 35 till 40 uppsättningar utrustning. Författaren har granskat en inhemsk smidda stål vevaxel produktionslinje. Roughing adopterar vanlig extern fräsning av huvudaxeln och anslutningsstångshalsen, och därefter den numeriskt styrda efterföljande huvudaxeln och anslutningsstångshalsen, och passerar sedan genom flera slipprocedurer och överföres till ytbehandling. Bearbeta. Därför har denna produktionslinje mer än
Den nuvarande bilmotorens vevaxelindustri står inför följande problem:
1. Mångfaldig, småbatchproduktion;
2. Leveranstiden är kraftigt förkortad;
3. Minska produktionskostnaderna
4. Framväxten av svåra att skära material har gjort bearbetningen svårare. Det finns många problem som måste åtgärdas vid bearbetningen, såsom hårdskärning.
5. För att skydda miljön är det nödvändigt att använda mindre eller ingen skärvätska för att uppnå torrskärning eller kvas-torr skärning;