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Cnc四轴加工是如何成为行业中的热宠

近年来,随着我国工业转型升级和战略新兴产业的高速发展,以智能制造、绿色制造和服务型制造为代表的装备制造业已经成为国民经济的支柱产业,实现我国装备制造业由大到强的转变,已成为我国发展装备制造业的主要目标。随着人们生活品质的提高,差异化和个性化消费成为趋势,消费电子行业、汽车工业对精密零件的加工水平提出了越来越高的要求。因此,cnc四轴加工成为了了五金加工行业的热门话题。


为了实现精密零件钻孔加工,除采用CNC切削方式外,还可采用镗削和铰削等方式对孔进行高精度加工。随着加工中心主轴的高速化,已可采用镗削工具对孔进行高速精密加工。据报道,目前在铝合金材料上进行φ40mm左右的镗削加工时,切削速度已可提高到1500m/min以上。在用CBN烧结体作切削刃加工钢材、铸铁及高硬度钢时,也可采用这样的切削速度。预计,今后镗削加工的高速化将会迅速普及推广。


为了实现镗削加工的高速化和高精度化,必须注意刀齿振动对加工表面粗糙度和工具寿命的影响。为了提高cnc四轴加工精度和延长工具寿命,所选用的加工中心必须配备动平衡性能优异的主轴,所选镗削刀具也必须具有很高的动平衡特性。尤其是镗削工具的刀齿部分,应选择适用于高速切削的几何形状、刀具材料及装卡方式。切削刃端部的R应较大,以利于提高加工效率;在保证获得同等加工表面粗糙度的前提下,应加大进给量。但加大进给量应适可而止,否则将增大切削阻力,不利于提高加工效率。切削刃带应设置0.1mm以下的负倒棱,这样可有效延长刀具寿命。


至于刀具材料,根据被加工材料性质选择不同材料的刀具。如加工40HRC以下的钢等材料时,可选用金属陶瓷刀具,这种刀具在v=300m/min以上的高速切削条件下,可获得良好的加工表面粗糙度与较长的刀具寿命。涂层硬质合金刀具则适用于对60HRC以下的钢材等进行高速切削,刀具寿命非常稳定,但切削速度稍低于金属陶瓷刀具。


CBN烧结体刀具适用于加工高硬度钢、铸铁等材料,切削速度可达1000m/min以上,而且刀具寿命非常稳定。CBN刀齿的刃带部分应进行适当的倒棱处理,这种处理对进行稳定的高速切削和延长刀具寿命极为有利。在对铝合金等有色金属及非金属材料进行超高速切削时,可选用金刚石烧结体刀具,这种刀具切削稳定,刀具寿命也很长。应注意的是,使用金刚石刀具时,刀齿刃带必须进行倒棱处理,这是保证切削稳定的重要条件。


在铰削加工方面,研发高速、高精度的新型刀具是精密零件cnc四轴加工行业的当务之急。高速铰刀迄今仍被某些特定的用户用来进行高速高精度孔加工。这种铰刀带有负前角,刚性高,断屑效果好,在高速切削条件下,可进行稳定的精密孔加工。该铰刀的特点是,采用较大的负前角和奇数刀齿,其高速切削的速度是过去的铰刀无法达到的,因此,可以说此种设计对铰刀的传统概念进行了大胆的突破,是一种高效率的铰削刀具。 


随着材料科学的发展和加工技术进步,在精密零件加工领域必将会研制出更多新型的cnc四轴加工设备和加工刀具。