該怎么提高數控鉆床切削效率？下面就由數控鉆銑中心的技術員告訴您

提高數控鉆床的切削效率，降低加工成本是金屬切削技術的長期發展目標。一般來說，提高切削效率和降低加工成本的方法主要有三種：提高切削速度、提高進給速度和增加切削深度。

  1.高速切削

切削速度的提高反映了機械制造整體技術水平的進步，給機械制造業帶來了巨大的經濟效益。從切削的發展歷史來看，通常是通過對刀具材料的開發和改進來大幅度提高切削速度，從而達到提高切削效率和降低生產成本的目的。 1980年代以來，歐美的工具制造業經過大量的實驗研究，在對切削機理的認識上取得了新的突破。根據泰勒曲線規律，它急劇增加，但在一定區間內隨著切削速度的增加而減小，然后在經歷谷底后再次上升。這種現象雖然沒有一致的理論解釋，但并不妨礙按照該規律在谷底附近區間應用高速加工技術。目前，工業發達國家的航空、汽車、動力機械、模具、軸承、數控鉆床等行業都以此理論為基礎發展高速切削，顯著提高了上述行業的產品質量，大大減少了加工量。成本，并獲得市場競爭優勢。

理論分析和實踐證明，高速切削是一個系統工程。從技術角度來看，高速切削涉及高速主軸單元、快速進給和高加（減速）速驅動系統、高性能快速數控系統、高剛性數控鉆床結構、快速數據處理和傳動、動平衡控制、超硬刀具材料及涂層工藝技術；從管理層面來說，高速切削涉及到高速加工理念、新的管理方式等。作為系統的一部分，各環節只有相互配合才能發揮應有的效益。例如在加工模具表面時，如果其他環節滿足高速加工的要求，但其凸輪的數據加工只采用直線插補而不是圓弧插補或樣條插補來模擬工件表面的曲線，數控鉆床進給系統始終處于不斷加減速的過程中，無法達到預定的進給速度，從而限制了切削效率的提高和生產成本的降低。同樣，如果在高速銑削中使用普通結構的三刃立銑刀，由于通常采用一個齒過中心的結構，動平衡性能先天不足，也無法達到預定的速度。無法獲得預期的處理效率。

在高速切削中，首先要充分注意刀具的安全。銑削是目前高速切削應用的主要工藝，銑刀（包括面銑刀、立銑刀和模銑刀）是主要的高速切削刀具。這類工具在高速旋轉時，所有零件都必須承受很大的離心力。因為它的作用遠遠超過切削力的作用（過大的離心力足以使刀體斷裂），成為刀具的主要載荷。德國于 1990 年代初開始研究高速銑刀安全技術，并在機床制造商協會的支持下，成立了一個有大學研究所、刀具制造商、研究機構和刀具用戶參與的工作組，從事從事高速銑刀安全技術研究。經過近十年的努力，取得了一系列階段性成果，制定并采用了德國國家標準作為歐洲標準，推動了世界范圍內高速切削技術的發展。在此過程中，沃爾特和工作組對高速銑刀的強度計算進行了研究。通過高速銑刀專用的有限元計算方法，分別開發了刀體、刀座、刀片和夾緊螺釘的計算模塊，刀片在刀座中的滑動和還可以模擬擰緊和工作負載下的螺釘頭。變形等研究計算表明當轉速達到一定臨界速度時，螺桿達到臨界應力，發生拉伸變形。在達到臨界轉速前，螺桿先彎曲，實際長度變長，夾緊力減小，刀片發生位移。

為保證切削的安全性，德國標準規定刀具產品應至少高于制造商標稱的高速60%才可發生位移，至少100%的制造商標稱高速可解體或融合的。刀具破損。

在高速加工過程中，除了刀具本身的安全外，還必須充分注意刀具夾緊系統的安全和安裝后的整體動平衡性能。瓦爾特建議在高速切削中使用 hsk 空心短錐柄作為刀具和數控鉆床之間的接口。刀柄與刀具接口采用液壓式和熱脹式，刀柄采用標準圓柱柄（無壓扁結構）。主要形式。在非常高的速度下，除了需要平衡刀具和夾緊系統本身的必要前提條件外，刀具在安裝后還需要作為一個整體進行平衡。因此，加工鋁合金的大型銑刀必須能夠平衡。一般來說，盤式刀具在高速切削條件下至少應該是靜態平衡的，而桿式刀具則必須是動態平衡的。由于中國企業很少在引進高速數控鉆床的同時引進平衡設備，希望能引起刀具用戶的注意。同時，筆者認為，國內刀具供應商也必須加強對高速刀具安全性的研究，以推動我國高速切削技術的發展。

由于高速帶來的高金屬去除率，即使是加工鋁合金也會對數控鉆床的功率提出很高的要求。計算表明，使用直徑為30mm的3齒玉米銑刀加工寬度為30mm，深度為30mm的凹槽，如切削速度為1100m/min，進給速度為0.1mm/z，功率可達57.6kw。因此，瓦爾特向用戶推薦的高速切削策略是：高切削速度、中進給和小切深。對于大型毛坯加工，推薦分層切削。

2. 高進給切削

以傳統方式精加工時，由于對工件表面粗糙度有一定要求，刀具進給量較小。例如車削表面粗糙度要求為ra0.4μm的圓柱面時，圓角為0.8mm時，進給fz不應超過0.10mm/r。為了滿足高效切削的要求，刀具制造行業開始向用戶推薦高進給修光刃刀片。修光刃車削刀片一般根據設計的主偏角在副切削刃上產生直線修光刃（大直徑圓弧也用作修光刃）。理論上，如果不考慮系統的剛性和修光刃本身的微觀缺陷，只要進給速度不超過刀具修光刃的寬度，工件的表面粗糙度只受晶粒尺寸的影響工件材料（這種影響是微不足道的）。在實踐中，某汽車零部件制造企業使用了瓦爾特的雨刮片，進給速度為0.3mm/r，比原來的加工效率提高了3倍以上，而工件的表面粗糙度仍達到ra0.4μm。

同時，瓦爾特還致力于開發高進給銑刀。今年，瓦爾特的高進給銑刀f2330問世了。這種銑刀具有可變主偏角（小點0°，外徑15°左右），切深一般不超過2mm，大進給量可達3.5mm/齒。以加工直徑為 52 毫米的瓦爾特 f2330 銑刀為例。由于銑刀有 3 個齒，因此刀具每轉進給量可超過 10 毫米。

3.大余量切削

在我國，大余量切削一般稱為重切削。在筆者看來，雖然大余量切削也是高效切削的一個方面，但不能籠統地稱之為新技術。過去，只有少數國外刀具制造商生產具有立式刀片結構的重切削銑刀。近年來，包括瓦爾特在內的國外一些主要刀具制造商都可以供應多種重切削銑刀。