当一台车削加工中心已经不能满足加工精度要求的时候,除了更换设备以外,还有没有更经济的方法?答案是肯定的。如果在其上配置一种精削单元,就能将这台低精度的加工中心升级为精细加工中心。通常来说,这是通过硬车削与磨削的工艺组合来实现的。在这样一种组合下,机床加工的灵活性和生产率都能得到显著地提升。
多道工序一次装夹即可完成
采用工艺组合的最大优势就在于,可以只进行一次装夹而完成多道加工工序。对于精细加工中心的改造也不例外。当车削得到的表面质量不足以满足要求的时候,还可以再进行磨削工序,而中间并不需要重新装夹。这样做的好处是,既节省了装夹时间,又避免了因为换夹而造成的误差。无论是从经济角度考虑,还是从加工效率角度考虑,都是一种不错的选择。
切削运动重叠产生网状磨削
精削加工是一种采用几何外形不确定的多刃刀片进行的切削,它的切削动作一般都是由两个分运动共同构。两个分量之间呈振荡状态,彼此形成的叠加可以产生非常典型的网状磨削现象。这种现象有利于提高加工精度,使零件的表面质量满足要求。
精整附加装置的创新功能设计
近期,研究人员开发出一种既紧凑又轻便的精整附加装置,可以方便地设置在标准车床的转塔刀架上。新一代适配精整单元上有两个功能组件非常重要,一种是线性导向的振荡器;另一种是机械压力生成器。借助基准设备的调节轴,可以通过压力弹簧和可调节弹簧特性曲线来提升所需要的静态加工力。而通过内置的力传感器,可以对压力进行在线监测。精整单元以刚性和紧凑的整体系统著称。通过这种构造,加工力可以得到灵活和快速的调节。
车削粗糙度与磨削时间的最优化组合
如果零件的加工需要车削和磨削加工两个步骤来完成,那么怎么样能在保证加工质量的前提下,实现最大的加工效率呢?这就需要我们对粗加工得到的粗糙度与后续精加工加工时间的不同搭配方式进行试验,从而得出最优化的结果。
通过试验,研究人员发现,车削加工的粗糙度必须被调整为大约3?微米左右,以便在后续的精整工序中以每50?纳米轴宽,40秒的加工时间,达到所需要的Rz不超过0.8?微米的表面质量。这应该是一种最优化的组合方式。如果车的削粗糙度过大,后续磨削加工难以得到合格的表面质量;反之,车削粗糙度过小,又会造成不必要的时间浪费。
变化的带进给量缩短加工时间
在精加工过程中,带进给量是一个可以随时调整的工艺参数。调整带进给量对进一步缩短加工时间是很有帮助的。精加工开始时,为了尽快得到较低的粗糙度,可以将带进给量设定得高一些,达到每分钟60毫米左右。维持这样的操作20秒,然后调低带进给量,达到每分钟8毫米左右,直到生成所需的表面质量。经过试验,与保持带进给量不变的工艺相比,这样的操作不仅能将粗糙度降低5倍,还可以每件节省10秒左右的加工时间。
这种带有创新型加工策略的适配性精加工单元,可以为很多加工制造行业的用户提供一个富有吸引力的技术方案,实现以较低的投资成本,通过加工工艺的组合和应用,大幅提高生产设备工作灵活性和生产率的结果。