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高速干式切削加工机床技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-06-12  来源:兰生数控  浏览次数:1420
核心提示:  由于高速干式切削加工机床不再使用切削液,必然导致其整体结构及布局的变化,主要体现在对机床的隔热性能、排屑速度、洗尘效

  由于高速干式切削加工机床不再使用切削液,必然导致其整体结构及布局的变化,主要体现在对机床的隔热性能、排屑速度、洗尘效果和机床基础构件的三刚度(静刚度、动刚度和热刚度)等方面提出了更高要求。

  (1)选用三刚度高的高速机床

  由于高速干式切削加工过程中会产生更大的切削力和更多的切削热,从而导致刀具与工件之间的振动以及机床的热变形明显增大,因此选用的机床基础构件(如立柱、床身、工作台等)的三刚度要大,如采用人造花岗岩等新材料整体制造床身,不仅三刚度好,而且减振效果明显。此外,将被认为是“21世纪的新式数控机床”、“机床结构的重大技术革命”的虚拟轴机床与高速干式切削加工技术结合起来,将会获得更好的效果。

  (2)采用快速排屑布局

  应用高速干式切削加工的要点之一是要在切屑中的大部分热量传入机床之前迅速将其排出。为此,可采取以下排屑方法:

  ①为了便于排屑,高速干式切削加工机床应尽可能采用立式主轴和倾斜式床身,工作台四周应采用倾斜的隔板,这样有助于热切屑迅速坠入排屑槽中。

  ②借助重力排屑。以钻削加工为例,可改变机床常规布局,将工件安装在主轴下部,刀具从下向上钻削,在重力作用下,切屑可从孔中顺利排出,而无须使用带压力的切削液来辅助排屑。

  ③利用虹吸现象排屑。在钻削加工中,可利用干燥的空气通过虹吸作用吸出孔中的切屑,而无须使用切削液。

  ④利用真空或喷气系统改善排屑条件。如日本某公司开发的“洁净回收系统”,采用将刀具部分罩住的结构,利用从内部吹出的压缩空气,使切屑顺着刀具回转方向经螺旋管道排出。

  (3)采用热稳定性好的结构和适当的隔热措施。

  机床床身采用热稳定性好的结构和材料,可将切削热的影响降到最低程度。如采用均衡温度的结构,将床身的左右两侧、顶部和底部设计成四个相通的型腔并注入油液,即可保证整个床身具有相同的温度。此外,机床立柱与底座等基础构件采用对称结构并选用热容量小的材料,主轴采用恒温水冷装置等,都能提高机床的热稳定性。

  采取适当的隔热措施,如排屑槽用绝热材料制造,高速切削区采用绝热罩来隔断热切屑,均可减少排屑过程中切屑传递给机床的热量。

 
 
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