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精密零件加工技術應用小型化。
現今，廣大零件加工廠對于不斷傳來的有關制造業的壞消息，已經習以為常了諸如銷售下降員工下崗外來競爭加劇等等。但是，在精密制造業領域，情況卻與此截然相反加工廠的運行呈現強勁勢頭。有人聲稱這種現象是金屬切削加產業個不可逆轉的發展趨勢。 這些趨勢包括品種繁多的小型零件精密工具技術和"按訂單大批量生產"。針對這種需求，開發出了瑞士切削加工技術。這種類型的工具和制造技術，最重要的是突出個"小"字。 僅僅用公差嚴格來描述這類加工是不夠充分的。RemcoSwiss公司的工長SteveBarani說"不精確的刀具不能在這種加工中使用，例如0.125mm的公差是不夠用的。"該公司總裁VinceRobisch以為0.125mm的公差完全不行。為了說明他的觀點，Robisch總裁以個直徑為575mm的微型螺釘為例作了先容，該螺釘是用鈹青銅棒料車成，車削該螺釘時，刀具應緊靠導套，其間隔不超過0.508～0.635mm，否則會將材料頂彎。 Robisch以為，瑞士式車削法是加工小型零件的唯方法，其它型式的機床都無法勝任。這種加工有下述兩個特點(1)有固定導套；(2)有軸向活動式前頂尖座。和普通車床不同之處是，瑞士式加工車床沿Z軸的移動由工件完成，刀具則沿X軸作徑向運動。 除了刀具和工件的結構外形外，保持精度的個重要方面是刀具/工件的觸點要盡量靠近機床導套，般為0.635～016mm。具體大小取決于工件直徑，直徑小時，其間隔要短些。Robisch總裁以為，加工中，固定導套加上緊貼其后的刀具刀具盡不能闊別導套。這兩個條件合起來，就可取得高精度。 機床頭架則帶著棒料往返移動，使工件通過刀具進行切削。Cox制造公司總裁BillCox指出，方面導套對瑞士式加工至關重要，但另方面，它也帶來了不少題目。這是由于工件長徑比變化所致。這種現象在使用成形棒料(如正方形和方形截面)時尤為突出。 成形棒料在導套中運轉時，產生的車削不均勻性要比無導套的固定頭架式機床嚴重。瑞士式加工用的機床，可分為凸輪式和數控式兩種。凸輪式機床又可細分為兩種種是普通型的"工件轉動式"，另種則是"工件固定式"，刀具繞工件旋轉的螺旋進給式車床。在Remco公司，工件旋轉式的凸輪機床，遠遠多于昂貴的數控機床，數目約為4∶1。 同時，像眾多瑞士式加工工廠樣，Remco公司傾向于采用專用刀具和專用凸輪。該公司總裁Robisch聲稱，我們不采用現成的通用刀具，接到個新零件的訂單，我們就設計專用刀具，這些刀具只為這個零件服務。完成任務后，把刀具保存起來。 下次又有同類零件需要加工時，就不必重新設計刀具，用戶也不必再付刀具用度。Cox制造公司以為，凸輪式制造工藝迄今仍很適用并具有生命力的原因是，20年前用舊工藝制造組凸輪，既不精確，用度也高。而今天的凸輪用專用軟件設計，在數控機床上加工，既精確又經濟，可以說是數控技術進步了凸輪式機床的功能。BaySwiss制造公司的工長DaveBranvold指出，瑞士式加工刀具的特點，除了小型外，還需要有較大的后角，以減小切削壓力，使刀具不致于承受過多的摩擦力。 否則，棒料有可能卡在導套里。這種刀具的第個特點是需要正前角。直到最近幾年，人們不采用可轉位刀片，其原因是滿足不了上述要求，這就迫使加工廠不得不用硬質合金刀坯自行磨制合適的刀片。現在，由于可轉位刀片結構性能的改善，使用已日漸增加。 (圖中上排自左至右為35°仿形直角切槽精切兼55°仿形和仿形車削用刀片。下排自左至右為直角和斜角切斷夾頭端切螺紋帶側隙的背面車削切槽切螺紋和后支座端斜角切斷)。Branvold提到的情況，在瑞士式加工中不是個別現象。很多加工廠都以為最簡便的辦法是用釬焊式硬質合金刀具，自行磨出合適的角度。 BranvoldRobisch和Cox制造公司都夸大，他們在加工中需要專用刀具。Cox制造公司以為，我們的刀具是專為特定用途磨制的。Stellram工具公司的技術經理DavidWills對上述情況表示理解。他說"我們直和這加工領域保持著聯系。 作為從歐洲過來的家專業工廠，我們的上風在小型車削加工方面。本公司直尋求在適當的領域里幫助用戶假如用戶在其他工具供給商那里解決不了題目，我們愿與之合作，提供服務。我們的研發部分會幫助其改善質量和縮短工時。 "。對工具供給商來說，瑞士式刀具增長最強勁的部分是在數控加工領域。瑞士式加工中的數控機床和凸輪式機床不同之處在于刀具主要采用涂層可轉位刀片。Cox制造公司聲稱，在瑞士式數控加工中，我們多數采用可轉位刀片。 MicroMatics公司總裁DickReiling指出，他并不以為有朝日所有從事瑞士式加工的工藝職員都會停止自制刀具。但是他承認，我們正在試著盡量采用可轉位刀具。盡管它們很貴，但刀具磨損后更換簡便，工時損失很少。是什么氣力使瑞士式加工獲得不斷增長?Stellram工具公司的技術經理DavidWills以為，這是高新技術產業拉動了瑞士式加工的發展。 零件日益向尺寸小重量輕發展，非常規材料的使用也日漸增多，精度要求也很高。些瑞士式加工的設備供給商表示最近兩年，他們的業務量增長了45～50%，而其他任何機床供給商是不可能在兩年內達到50%的增長。Centary工具和設計公司的副總裁RaymondKoontz同意上述觀點。 他以為，高技術領域的需求，特別是計算機產業對精密不銹鋼零件的需求，是瑞士式加工增長的最大原因之。例如，在種雙向接觸開關上，有兩個零件可作為采用瑞士式加工制作的眾多零件的代表。種是用于根部通道的鈦合金插件，另種是液壓系統的鋼制針形閥。它們的特點是細而長且又很精密的零件，內徑公差要求0.01mm，外徑公差要求在0.0076mm。 在裝備著瑞士式螺絲車床的工廠里，生產上述類似零件的批量為1000～件，有時批量更大。單件工時低達5秒。這種瑞士式加工般都在專門化的工廠中進行，而且通常在第次走刀就切除90%的留量。 這樣做的優點是能在長工件加工中保持同心度，并省往磨削等精加工工序。然而，瑞士式加工的質量要達到高水平是有條件的首先是工件毛坯棒料要圓而均勻。假如棒料有偏差，就會反映到工件上。 所以，按瑞士式質量標準生產的銅鋼和不銹鋼棒料，加嚴了公差，滿足了均勻致的要求。但瑞士式質量標準的冷拔棒料，并無現貨供給。可以用普通冷拔鋼加道往表皮磨削加工來保證其圓度。這樣，用度要增加15～20%。 LombordSwissScrew公司是家瑞士式加工廠。它車削紫銅黃銅磷青銅鋁含鉛鋼易切鋼300和400系列不銹鋼和鎳鉻鉬合金(8620S)等。該公司總裁BernieSeewald發現，刀具壽命隨工件光潔度要求而變，而材料變化的影響更大。例如，把刀具加工同樣的零件，材料為不銹鋼時能切2000件，材料為易切紫銅時能切3000～4000件，而材料為黃銅時達到20000～50000件。 Seewald說“由于303和416系列不銹鋼很難切削，所以我們采用Carpenterproject70系列不銹鋼，它比較輕易切削。刀具般采用Micro100硬質合金釬焊式刀具，用金剛石砂輪修磨角度。此外，也采用TiN涂層的可轉位刀片。”。 刀具的壽命與工件的結構設計也有關。例如，加工直角臺肩和轉角，其刀具壽命就比加工圓角低。對某些材料的直角零件，其刀具壽命只1000件。 由于瑞士式加工的機動進給是左旋的，所以各種刀具包括鉆頭鉸刀等必須是左切削的。這就使刀具成為非常規品種。例如左切削鉸刀就沒有穩定的現貨供給，使用廠不得不自制。 在瑞士式加工中，還必須留意刀具和工件之間工件與機床之間的相互影響。例如，在加工中使用夾頭內置導套雖有助于車削長型零件，但在加工小直徑零件時，由于切削域的導熱能力受到限制，熱膨脹的影響就成為題目。所以要限制切削速度，以免產生過多熱量以致把工件焊住在導套里。 例如，加工直徑175mm，長度為50.8mm的零件，其切削速度必須在24m/min以下。在瑞士式加工中，盡管新型機床都是數控的，但估計凸輪式機床仍占60～70%。即使是數控機床，也是用來加工小型零件，般棒料最大直徑不超過375mm。過大的棒料會造成裝卸困難。 例如，直徑大至50.8mm，長度為3658mm的毛坯，由于粗笨，所以裝卸困難。此外，大尺寸零件要保持嚴格的公差，就要付出高昂的代價，這也可以說是對瑞士式加工零件尺寸大小的種內在限制。當前在瑞士式加工領域中，正面臨著操縱職員調整職員和編程職員的嚴重短缺。 除了職員短缺外，瑞士式加工中機床的調整和編程也是項困難的挑戰。通常臺cnc機床加工種新零件，其調整長至8小時，內容包括多至16把刀具和多達7軸的刀具路徑及其正確依次運作的安排，以及棒料進給器的調整，終極確保加工出合格的零件。Rose培訓沖壓配件加工系統公司的SteveRose說"標準的培訓周期是培訓名機械操縱職員至級水平，即能操縱瑞士式加工機床，約需2～3個月；培訓至2級水平，即能調整機床，約需9個月；培訓至3級水平，即學會編程，約需1年。 "應該說，上述這些培訓還沒有包括老式機床的凸輪設計和制造所需要的技能和知識在內。而這些老式機床至今仍大量用于技術要求較低的零件生產。以往，瑞士式加工工廠所使用的刀具是由硬質合金刀片焊接在鋼制刀桿上，所以這類刀具稱為釬焊或粘接式刀具。 但近年來情況有所變化，很多工具制造商針對瑞士式加工的需要，推出了更多適銷對路的可轉位刀片品種。固然釬焊式刀具的單件本錢較低，而且可重磨10多次(甚至上百次)，而可轉位刀片只能轉幾次位后丟棄。但是，進步勞動生產率的需要使得瑞士式加工工廠增加了可轉位刀具的試用。 WhizCut(美國)公司總裁TommyTownsend指出了這種動向。他說釬焊式刀具需從機床上取下重磨，再把它重新裝上機床并調整到正確位置，這件事做起來要比可轉位刀具困難得多，而且取下重磨再安裝調整長達5分鐘。可轉位刀具用鈍后轉個位置只需11秒鐘，而且保持刀具和工件的相對位置不變。他以為釬焊式刀具已經是種過期的技術。 假如把機床輔助和勞動工時的損失都考慮在內，釬焊刀具的本錢則高達1000美元。現在，工具廠商不斷推出新的可轉位刀片，任何人都能選到適用的刀片。所以，人們開始不大使用釬焊刀具了。Townsend最后指出"隨著瑞士式車削加工的增長，以及瑞士式加工工廠消費更多的可轉位刀片，在美國場上這類刀具的需求急速增加。 我們已經擁有150家用戶，這個數字天天都在增加，遠遠超出了原來的預期。Manchester工具公司的瑞士式刀具生產部經理DaveStrobelt也以為瑞士式加工每年都在增長。但就全美國的金屬切削場而言，比重仍不到10%。盡管如此，刀具制造商仍關注著這個潛伏的場。 從發展趨勢來看，將會有越來越多的工具廠商提供為瑞士式加工服務的專門刀具品種。Manchester工具公司的瑞士式刀具生產部經理DaveStrobelt指出，由于涂層的使用，使可轉位刀片不僅方便高效，而且在改善工件表面光潔度減少積屑瘤和改善切屑控制方面都卓有成效。Manchester公司的雙頭刀片，經磨銳，并用PVD涂覆TiN和TiCN，使刀片在加工300系列不銹鋼時有效地防止積屑瘤的產生。刀片上的斷屑器還可對這種不銹鋼切削時產生的帶狀切屑予以控制。 Strobelt還指出，該公司生產的種CSV刀片，經精磨拋光，達到鏡面光潔度，從而保證被切的工件表面更加光潔。這點對于小尺寸(直徑小于5mm)的醫療牙科器件加工至關重要。這種刀片對凸輪式和數控式機床都很適用。 Stellram工具公司的Wills也指出，小直徑和外形復雜是瑞士式車削加工零件的典型特征。這種零件加工時，要求工具廠提供的刀片經過精細磨銳，使用時可不必對刀口作額外修整。他還指出，對瑞士式加工的場合而言，單涂層效果最好，過厚的涂層(5～6μ)反而不適用。 NTK工具公司的助理總經理NoalBuschmohle指出，涂層能延長刀具壽命，所以，NTK公司銷售的瑞士式加工刀片90%都經過涂層。盡管公司再夸大，用戶自行重磨可能產生裂紋破損和光潔度惡化等弊病，但仍有些用戶習慣于自行重磨，為照顧這部分需求，本公司的出廠刀片有10%不涂層。Century工具公司的Koontz除了同意涂層對延長瑞士式刀具壽命分重要外，還特別夸大切屑控制的必要性，特別是切斷刀。 他以為，Century的切斷刀片末端都開了條槽，用于"粉碎"切屑。假如沒有這條槽，切屑就會卷成Q形，然后再折斷推出。這個過程使切屑擋住了冷卻油使之無法抵達刃口。而帶斷屑槽的刀片使切屑剛剝離就立即被粉碎，從而使切削油持續澆向刃口。 Kyocero產業陶瓷公司的應用工程師BrentLindsey說，在瑞士式加工中，有少量刀片采用金屬陶瓷和陶瓷。而刀具材料的選擇主要取決于加工工序的情況和工件材料。Iscar金屬(美國)公司的技術培訓部主任MikeGadzinski指出，瑞士式加工的刀片基體基本上都是硬質合金。金屬陶瓷刀片在高速條件下應用時哪里有CNC加工，由于切屑活動輕快，可獲得較好的工件表面光潔度。 但是，瑞士式加工機床的主軸轉速通常不夠高，所以更適于使用硬質合金刀片。在低于213m/min的速度下，金屬陶瓷無法顯示其上風。Manchester工具公司的瑞士式刀具生產部經理Davestrobelt以為，涂層和基體的優化匹配程度決定速度和進給量的使用水平。Stellram工具公司的技術經理DavidWills夸大，細顆粒硬質合金基體對瑞士式車削分重要。 但他又以為，刀具性能60%取決于涂層質量及其結合強度，僅有40%才分別是刀片基體和幾何參數的影響。在采訪中，所有的工具制造商都同意這樣的看法即隨著瑞士式刀具消費量的日益增加，必將有更多的高效可轉位刀具推出，用以取代普通的釬焊刀具。Manchester工具公司的瑞士式刀具生產部經理Davestrobelt說"我相信，在用戶需要的刀具品種都能買到的時候，他們就會對可轉位刀具樹立信心。 "。
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精密機械加工廠淺談精密機械加工|精密機械加工|精密機械|精密機械|精密零件加工|精密加工|零件加工|零配件加工|機械加工|機械加工|機械加工廠的率和高精度及塑性變形。精密機械加工在刀具方面，在進行操作的過程中主要是采用其金鋼石砂輪，在定程度上有效的控制背吃刀量和進給量，在超精密磨床上，在運行時可以進行。精密機械加工和超精密加工的發展趨勢從長遠的發展觀點來看，其設備的制造技術是當前世界各國發展國民經濟的主要戰略和方向的決策，是個國家經濟發展的重要手段之，同時又是個國家獨立自主繁榮昌盛經濟上持續穩定發展科技上保持的長遠大計。科技的發展對精密加工和超精密加工技術也提出了更高的要求。
數控體系是大型數控龍門銑加工的重要配件，操縱職員經過用戶界面臨數控體系進行操縱，從而操控大型數控龍門銑對工件進行加工。由于差異用戶對界面的要求差異，因此開辟用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中對照因難的部分之，圖形用戶界面的出現極大地簡便了非專門用戶的運用，人們不妨經過窗口和菜單進行操縱，便于藍圖編程和迅速編程維彩色立體動態圖形顯現圖形模仿圖形動態跟蹤和仿真，差異目標的視圖和片面顯現比例縮放性能的完成。跟著數控體系的更新換代，和用戶界面體感的升級，將來的大型數控龍門銑加工的性能將會得到更大發展。目前的大型數控龍門銑加工選用高度集成化的CPU/RISC芯片和大規模可編程集成電咱FPGA/EPLD/CPLD和專用集成電路ASIC芯片，可升高數控體系的集成度和軟硬件運轉速度。
對于熱處理后不再進行機械加工的手板工作面，淬火后盡可能采用真空回火，特別是真空淬火的工件(手板)，它可以提高與表面質量相關的機械性能，如疲勞性能表面光亮度而腐蝕性等。真空熱處理技術是近些年發展起來的種新型的熱處理技術，它所具備的特點，正是手板模型制造中所迫切需要的，比如防止加熱氧化和不脫碳真空脫氣或除氣，消除氫脆，從而提高材料(零件)的塑性韌性和疲勞強度。真空加熱緩慢零件內外溫差較小等因素，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。
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