60 serie di attrezzature, risultanti in lunghe
linee di turnaround prodotto e una vasta area di occupazione del sito. La sua efficienza produttiva è interamente migliorata dal numero di processi e margini di interruzione delle apparecchiature. The Way of High CNC Machining Center Efficienza di taglio La lavorazione CNC, come rappresentante della produttività produttiva avanzata nella produzione moderna, svolge un ruolo estremamente importante nelle industrie meccaniche, aerospaziali e di stampo. Dagli anni '90, paesi in Europa, Stati Uniti e Giappone sono stati in competizione per sviluppare e applicare una nuova generazione di macchine utensili CNC ad alta velocità, accelerando il ritmo di sviluppo di macchine utensili ad alta velocità. Velocità del mandrino del motore ad alta velocità del mandrino 15000 ~ 100000r / min, alta velocità e alta accelerazione / decelerazione delle parti mobili della velocità di trasferimento rapida 60 ~ 120 m / min, velocità di avanzamento di taglio fino a 60 m / min, lavorazione ad alta velocità velocità di avanzamento centrale Fino a 80 m / min, velocità dell'aria fino a 100 m / min. La velocità di avanzamento della macchina utensile HyperMach di CINCINNATI, USA è fino a 60 m / min, la velocità è 100 m / min e la velocità del mandrino ha raggiunto 60.000 r / min. In termini di accuratezza della lavorazione, negli ultimi 10 anni la precisione di lavorazione delle comuni macchine utensili CNC è passata da 10μm a 5μm, i centri di lavorazione di precisione sono passati da 3 a 5μm a 1 a 1.5μm e la precisione della lavorazione ultra-precisa è iniziata per entrare nel livello del nanometro (0,01 μm). Lo sviluppo e l'applicazione di una nuova generazione di macchine utensili CNC ad alta velocità, in particolare centri di lavorazione ad alta velocità, sono strettamente correlati al taglio ad altissima velocità.
1. Differenze nel livello di taglio tra i centri di lavoro in patria e all'estero
Allo stato attuale, le velocità di taglio in tornitura e fresatura nei paesi avanzati hanno raggiunto da 5.000 a 8.000 m / min o più; le velocità del mandrino delle macchine utensili sono superiori a 30.000 rpm (alcuni fino a 100.000 r / min o più). Ad esempio, nel piano di fresatura, la velocità di taglio in paesi stranieri è generalmente superiore a 1000-2000 m / min, mentre l'equivalente domestico è solo da 1/12 a 1/15 del paese straniero, cioè, secco domestico 12 a 15 ore di vita equivalgono a 1 ora secca straniera. Secondo il sondaggio, il tempo di taglio effettivo di molti centri di lavoro è inferiore al 55% del tempo di lavoro. Pertanto, come migliorare l'efficienza di elaborazione e ridurre il tasso di scarto è diventato un problema comune per molte aziende. Un sondaggio sull'efficienza di taglio dei centri di lavorazione CNC in Cina ha rilevato che ci sono molti problemi come la bassa precisione dell'utensile, una grande quantità di scentratura della lama, una bassa finitura di lavorazione e attrezzature di processo senza eguali.
2. Modi per migliorare l'efficienza di taglio
(1) Scelta ragionevole della quantità di taglio
Le nuove tecnologie di taglio come il taglio a secco e il taglio duro rappresentate dal taglio ad alta velocità hanno mostrato molti vantaggi e una forte vitalità, e sono diventate il modo principale per la tecnologia di produzione per migliorare l'efficienza e la qualità dell'elaborazione e ridurre i costi. La pratica ha dimostrato che quando la velocità di taglio aumenta di 10 volte e la velocità di avanzamento è aumentata di 20 volte, ben oltre la tradizionale "zona proibita" di taglio, il meccanismo di taglio ha subito un cambiamento fondamentale. Di conseguenza, la velocità di rimozione del metallo per unità di potenza è migliorata dal 30% al 40%, la forza di taglio viene ridotta del 30%, la durata di taglio dell'utensile viene aumentata del 70% e il calore di taglio rimanente sul pezzo è notevolmente ridotto, e la vibrazione di taglio è quasi eliminata. Il processo di taglio ha fatto un balzo in avanti. In base all'attuale situazione delle macchine utensili, al fine di dare pieno gioco alla capacità di lavorazione ad alta velocità di utensili avanzati, è necessaria una lavorazione ad alta velocità per aumentare il volume di materiale rimosso per unità di tempo (tasso di rimozione del materiale Q).
Mentre si seleziona una quantità ragionevole di taglio, provare a scegliere il tagliapasta denso (il numero di denti della taglierina per diametro in pollici ≥ 3), aumentare l'avanzamento per dente, migliorare la produttività e la durata dell'utensile. Rilevanti studi sperimentali hanno dimostrato che quando la velocità della linea è di 165 m / min e l'avanzamento per dente è di 0,04 mm, la velocità di avanzamento è di 341 m / min e la vita utensile è di 30 pezzi. Se la velocità di taglio è aumentata a 350 m / min, l'avanzamento per dente è di 0,18 mm e la velocità di avanzamento è 2785 m / min, che corrisponde all'817% dell'efficienza di lavorazione originale e la durata dell'utensile è aumentata a 117 pezzi.
(2) Scegliere un materiale per utensili con buone prestazioni
Nel processo di taglio delle macchine utensili CNC, il ruolo degli utensili per il taglio di metalli non è inferiore al vapore inventato da Watt. I materiali utilizzati per realizzare l'utensile devono presentare un'elevata durezza e resistenza all'usura alle alte temperature, resistenza alla flessione necessaria, resistenza all'impatto e inerzia chimica, buona lavorabilità (taglio, forgiatura, trattamento termico, ecc.) E non si deformano facilmente. Allo stato attuale, materiali per utensili domestici e stranieri con buone prestazioni includono: cermet, utensili rivestiti in lega dura, utensili in ceramica, diamante policristallino (PCD) e strumenti di nitruro di boro cubico (CBN). Hanno le loro caratteristiche e si adattano ai diversi materiali del pezzo e alle velocità di taglio. CBN è adatto per il taglio di acciai temprati ad alta durezza e ghise rigide. Ad esempio, gli utensili da taglio in ceramica e gli utensili da taglio CBN vengono utilizzati per la lavorazione di acciai ad alta durezza (da 50 a 67 HRC) e ghisa refrigerata. Tra questi, per gli utensili da taglio in ceramica si possono utilizzare pezzi con una durezza da 60 a 65 HRC o inferiore. E 65HRC sopra il pezzo in lavorazione viene utilizzato l'utensile da taglio CBN; Il PCD è adatto per il taglio di metalli non ferrosi e leghe, plastica e fibra di vetro, ecc. Durante la lavorazione di parti in lega di alluminio, l'uso principale di PCD e di utensili per rivestimento di film diamantati; Utensili in carbonio Gli acciai per utensili in acciaio e leghe vengono ora utilizzati solo per utensili come utensili per alesatura, stampi e maschi; gli utensili con rivestimento in lega dura (come TiN, TiC, TiCN, TiAIN, ecc.) hanno un'elevata durezza e una vasta gamma di pezzi lavorabili. La temperatura antiossidante non è generalmente elevata, quindi anche il miglioramento della velocità di taglio è limitato, generalmente nell'intervallo di lavorazione di circa 400 ~ 500 m / min di parti in acciaio, e durezza alle alte temperature del rivestimento Al2O3, lavorazione nella gamma ad alta velocità, la sua usura è migliore dei rivestimenti TiC e TiN.
Inoltre, i parametri geometrici della parte tagliente dell'utensile da taglio influiscono notevolmente sull'efficienza del taglio e sulla qualità della lavorazione. Nel taglio ad alta velocità, l'angolo di spoglia dello strumento è generalmente 10 ° più piccolo di quello del taglio ordinario e l'angolo di inclinazione è 5 ° -8 °. Per prevenire l'usura termica sulla punta dell'utensile, la punta dei taglienti principale e ausiliario deve essere utilizzata con una punta rotonda o una punta smussata per aumentare l'angolo di punta locale e aumentare la lunghezza del tagliente vicino alla punta e volume materiale dello strumento. Migliora la rigidità dell'utensile e riduce la rottura dell'utensile.
(3) Accelerare lo sviluppo della tecnologia di rivestimento
Fin dalla sua istituzione, la tecnologia di rivestimento degli utensili ha svolto un ruolo importante nel miglioramento delle prestazioni degli utensili e della tecnologia di elaborazione. Gli strumenti patinati sono diventati il simbolo degli strumenti moderni e la proporzione di strumenti nello strumento ha superato il 50%. All'inizio del 21 ° secolo, la proporzione di utensili rivestiti aumenterà ulteriormente, e si spera che la tecnologia di rivestimento CBN sarà tecnicamente rivoluzionaria, e le eccellenti prestazioni del CBN saranno applicate a più strumenti e processi di taglio (compresi sofisticati e strumenti complessi e strumenti di formazione). Ciò aumenterà in modo completo il livello di taglio dei metalli ferrosi lavorati. Inoltre, lo sviluppo e l'applicazione di nanoscala ultrasottile ultra-multistrato e nuovi materiali di rivestimento accelereranno, e il rivestimento diventerà il modo principale per migliorare le prestazioni degli strumenti.
(4) Selezionare lame ad alta precisione
La bassa precisione della lama, la quantità di run-out è troppo alta, la finitura superficiale della fresa frontale sarà ridotta e apparirà anche un fossato. Il run-out della lama su una macchina utensile CNC ad alta precisione deve essere controllato da 2 a 5 μm. Con lo sviluppo di macchine utensili CNC, l'aspetto del trattamento del rivestimento di modifica della superficie della lama (il substrato è acciaio ad alta velocità, carburo di WCo, cermet a base di Ti), in gran parte, migliora l'accuratezza della lama. Allo stesso tempo, sono emerse varie nuove strutture di inserti indicizzabili, come le efficienti lame del tergipavimento per la tornitura, le alesatrici a forma complessa, le lame per la fresa a candela e le lame per fresa ad alta velocità che impediscono il volo. Inserti indicizzabili sono entrati nella nuova fase di sviluppo completo di materiali, rivestimenti e scanalature. In base alla combinazione razionale di materiali, rivestimenti e tipi di scanalature nella lavorazione dei materiali e dei processi di lavorazione, è possibile sviluppare lame con i migliori risultati di lavorazione per soddisfare i requisiti. Diversi requisiti per la tecnologia di produzione di macchine da taglio ad alta velocità e alta durata.
(5) Migliorare la qualità delle superfici lavorate
Mantenendo la stessa efficienza di taglio (cioè lo stesso valore Q), l'aumento della velocità di taglio può migliorare il processo di formazione del truciolo e aumentare lo smorzamento del taglio, sopprimere il flutter, e di conseguenza ridurre la quantità di avanzamento per lama può ridurre la formazione di tracce dell'altezza della pista di taglio Altezza, migliorare la ruvidità della superficie, che è favorevole alla lavorazione di pezzi e stampi di precisione.
(6) Stabilire un inventario di strumenti ragionevole
Gli strumenti qui sono strumenti ad alta efficienza di taglio e il prezzo di questi strumenti è più alto. Lo stesso diametro della fresa, il prezzo di un buon utensile può essere più volte o anche più di dieci volte quello di uno strumento normale. Se un'azienda mantiene un gran numero di buoni strumenti per un lungo periodo e questi strumenti non possono essere utilizzati per un lungo periodo, causerà un arretrato di fondi. Tuttavia, se uno strumento non è solitamente prenotato, o il numero di riserve è troppo piccolo, verrà esaurito rapidamente e il nuovo strumento non potrà essere acquistato alla volta. Ciò influenzerà inevitabilmente l'efficienza della lavorazione CNC. Le riviste utensili dei centri di lavorazione della maggior parte delle aziende possono ospitare più di 40 taglierine, e ci sono riviste di utensili con diversi numeri di frese come 60, 90, 120, ecc. Tra cui scegliere. Il tempo di scambio tra gli strumenti sta diventando sempre più breve. Il tempo di cambio utensile del BZ-26 di STEINEL in Germania, MCC86 di MAKINO in Giappone e MAXIM500 di CINCINNATI negli Stati Uniti richiede solo da 3 a 4 secondi.
(7) Morsetto per affilatura semplice progettato
Le frese per fresa hanno un'alta efficienza e sono facili da usare. Sono accolti dagli operatori. Tuttavia, il consumo di blade è elevato e il costo di utilizzo è elevato. Nella maggior parte dei casi, il danneggiamento delle lame è causato dall'usura del tagliente, quindi la rettifica e il riutilizzo delle lame La fabbrica può ottenere maggiori vantaggi economici. Gli inserti in metallo duro cementato hanno un'elevata durezza e bassa efficienza di rettifica. L'uso della rettifica a singolo chip non raggiungerà l'obiettivo del risparmio. È necessario progettare un apparecchio ad alta efficienza e semplice per realizzare più serraggi alla volta.
(8) Selezione dei metodi di elaborazione
I metodi di lavorazione possono essere suddivisi in due tipi: frantumazione e contro-fresatura. Il sistema di trasmissione meccanica e la struttura del centro di lavorazione stesso hanno maggiore precisione e rigidità, il coefficiente di attrito della relativa superficie mobile è piccolo, il gioco del componente di trasmissione è piccolo, l'inerzia della trasmissione è piccola e il rapporto di smorzamento è corretto, quindi è possibile utilizzare il frantumatore. Metodi di elaborazione per migliorare l'efficienza di elaborazione. Inoltre, in base all'esperienza di lavorazione, la durata dell'utensile è aumentata di più di una volta rispetto alla fresatura up-cut. L'uso di un metodo di fresatura fine asimmetrico può aumentare la durata dell'utensile di 2 o 3 volte.
(9) Scegliere un percorso di elaborazione ragionevole
Le macchine utensili CNC, in particolare i centri di lavorazione a quattro assi, sono generalmente a un solo stadio di serraggio e lavorazione multiasse e dispongono di caricatori di utensili che possono cambiare automaticamente gli utensili e modellarli una volta. Pertanto, determinare il percorso di elaborazione corretto e semplice è la base per garantire la qualità della lavorazione e migliorare l'efficienza. Il principio di determinare il percorso di elaborazione durante la programmazione è principalmente il seguente: devono essere garantiti i requisiti per la precisione di lavorazione e la rugosità della superficie del pezzo; il percorso di elaborazione deve essere ridotto il più possibile e il tempo di viaggio inattivo dell'utensile deve essere ridotto; il calcolo numerico dovrebbe essere semplice e il numero di blocchi dovrebbe essere ridotto per ridurre il numero di blocchi. Carico di lavoro di programmazione. Per la lavorazione di fori con elevati requisiti di precisione di posizione e tolleranze dimensionali, il percorso di lavorazione per diametri dei fori inferiori a 18-20 mm è: foratura-foratura-alesaggio-alesaggio e per fori con diametro superiore a 18-20 mm. Il percorso del processo è la perforazione - alesatura - alesaggio grezzo - alesatura fine.
Inoltre, grazie all'applicazione integrata della tecnologia di elaborazione, è possibile ridurre il numero di installazioni del pezzo, riducendo in modo efficace i tempi di movimentazione e installazione. Ad esempio, un centro di lavoro a cinque assi e cinque assi e un tornio verticale vengono combinati per formare un centro di lavoro universale e la maggior parte (o tutte) la lavorazione di parti può essere eseguita in una volta.
(10) Selezione dei morsetti del pezzo
A causa della concentrazione del processo durante la lavorazione CNC, è necessario tenere conto del posizionamento dei componenti, della progettazione del serraggio, della selezione e del progetto degli accessori. Prima di tutto, la maschera di combinazione dovrebbe essere usata il più possibile. A causa della scarsa flessibilità del dispositivo universale e della precisione di posizionamento relativamente bassa, è possibile progettare un dispositivo speciale quando il lotto del prodotto è grande e la precisione di elaborazione è elevata. In secondo luogo, quando si selezionano gli utensili, lo scambio di utensili e la misurazione in linea dovrebbero essere facilitati per evitare interferenze da collisione.
(11) Le attrezzature ausiliarie del centro di lavoro devono essere equipaggiate
Nel centro di lavorazione vengono utilizzati dispositivi di misurazione quali presettatori di utensili, dispositivi di misurazione automatici e rivelatori sofisticati. Con il dispositivo di misurazione automatico, l'operatore non deve garantire l'accuratezza del posizionamento delle parti e non richiede all'operatore di spostare e regolare i componenti in qualsiasi momento per adeguarsi a determinati sistemi di coordinate fissi del programma di lavorazione, che può ridurre i tempi di installazione. Con l'aiuto della misurazione, un processo che ha richiesto 2,5 ore, compreso il tempo di montaggio, è stato ridotto a 1,5 ore. Inoltre, l'applicazione di questi dispositivi di misurazione può anche ridurre gli errori di lavorazione.
(12) Capacità dell'operatore e formazione della conoscenza
L'efficienza di lavorazione di un centro di lavoro dipende in larga misura dal rapporto tra il tempo di taglio e il tempo di lavorazione del centro di lavorazione. Maggiore è il rapporto, maggiore è l'efficienza di lavorazione. Allo stesso tempo, il contenuto tecnologico delle moderne apparecchiature di elaborazione sta diventando sempre più elevato e i requisiti di qualità per il personale stanno diventando sempre più elevati. Nella produzione effettiva, a causa del basso livello tecnico del personale e delle operazioni non specializzate, il tempo speso per il tempo di non elaborazione come il debug del programma e la sostituzione dei pezzi è troppo lungo, con conseguente bassa efficienza di elaborazione del centro di lavorazione. Inoltre, la loro esperienza è insufficiente e mancano di una guida scientifica sui principi del controllo numerico, della tecnologia di controllo numerico, degli strumenti di controllo numerico e dei parametri di taglio. Pertanto, è molto necessario stabilire un sistema di formazione completo, preparare nuovi materiali didattici adeguati allo sviluppo delle moderne tecnologie di taglio e lavorazione, rafforzare lo studio delle conoscenze teoriche da parte del personale tecnico e rafforzare gli scambi tecnologici interni ed esterni tra le imprese.
Albero a gomiti del motore: dopo che la lavorazione del composito ha sostituito la vecchia imbarcazione ed è entrata nel XXI secolo, si sono verificati grandi cambiamenti nell'albero motore del motore in termini di processi di produzione, utensili e così via. Guidando il processo di tornitura multi-coltello e il processo di macinazione manuale per oltre mezzo secolo, si sta gradualmente ritirando dalla fase storica a causa della bassa precisione di elaborazione e della scarsa flessibilità. La tecnologia e le apparecchiature di elaborazione composita ad alta velocità e ad alta efficienza entrano rapidamente nell'industria automobilistica e manifatturiera, e la tecnologia di lavorazione dei compositi ad alta velocità e alta efficienza è stata applicata in misura considerevole nella lavorazione e nella produzione di alberi a gomito, e sarà la sua inevitabile trend di sviluppo.
Attrezzatura per la tecnologia di lavorazione dell'albero motore
Attualmente, le vecchie linee di produzione di alberi a gomito in Cina sono per lo più composte da normali macchine utensili e macchine utensili speciali, e la loro efficienza produttiva e automazione sono relativamente basse. L'attrezzatura per sgrossatura utilizza generalmente torni a più coltelli per ruotare i diari principali dell'albero motore e i perni di biella. La qualità del processo è scarsa in termini di stabilità ed è facile produrre grandi sollecitazioni di lavorazione, rendendo difficile ottenere un ragionevole margine di lavorazione. La lavorazione generale di alberi motore come la rettificatrice MQ8260 dell'albero motore viene generalmente utilizzata per la sgrossatura, la rettifica per semifinitura, la levigatura fine e la lucidatura. Di solito, viene utilizzato il funzionamento manuale e la qualità della lavorazione è instabile e la consistenza dimensionale è scarsa.
Una delle caratteristiche principali della vecchia linea di produzione è che ci sono troppe attrezzature comuni. Secondo la lavorazione di alberi a gomito in ghisa duttile, una linea di produzione ha da 35 a 40 apparecchi. L'autore ha esaminato una linea di produzione di alberi a gomito in acciaio forgiati. La sgrossatura adotta la normale lavorazione esterna della fresa dell'albero principale e del collo della biella, quindi l'albero principale di finitura a controllo numerico e il collo della biella, quindi passa attraverso molteplici procedure di rettifica e si trasferisce alla lavorazione di finitura. Processi. Pertanto, questa linea di produzione ha più di
L'attuale industria manifatturiera dell'albero motore per autoveicoli sta affrontando i seguenti problemi:
1. Produzione multi-varietà e in piccoli lotti;
2. Il tempo di consegna è notevolmente ridotto;
3. Ridurre i costi di produzione;
4. L'emergere di materiali difficili da tagliare ha reso la lavorazione più difficile. Ci sono molti problemi che devono essere affrontati nell'elaborazione, come ad esempio l'hard-cutting;
5. Per proteggere l'ambiente, è necessario utilizzare meno o nessun fluido da taglio per ottenere il taglio a secco o il taglio quasi-asciutto;