提高加工效率：進(jìn)給率
時(shí)間:2011-05-25 12:19:17 來(lái)源:未知
在《提高加工效率：切削速度》中我們看到，提高切削速度可以提高加工效率，可以降低制造成本，但其刀具本身的費(fèi)用增加不少。那么，是否存在既可以提高加工效率，又可以在降低制造總成本的同時(shí)，也降低刀具本身的費(fèi)用呢？我們的初步答案之一是采用修光刃技術(shù)進(jìn)行大進(jìn)給加工。
銑削的大進(jìn)給已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間了，而車(chē)削類(lèi)型的大進(jìn)給則是近幾年來(lái)國(guó)際上技術(shù)領(lǐng)先的那些刀具供應(yīng)商都在大力推廣的一種新型技術(shù)。這種技術(shù)被普遍稱(chēng)為“Wiper”技術(shù)，它用一個(gè)短的直線或短的大半徑圓弧來(lái)聯(lián)結(jié)刀尖圓角和副切削刃，從而降低已加工表面的粗糙度。使用這種技術(shù)能在維持原有生產(chǎn)節(jié)拍的條件下大幅度降低工件表面粗糙度的數(shù)值，提高表面質(zhì)量；也可以在保持原來(lái)工件質(zhì)量的前提下大大減少加工時(shí)間，提高加工效率。圖1是由肯納金屬提供的一個(gè)圖表，紅色代表R0.8普通刀片所能達(dá)到的表面粗糙度，藍(lán)色代表使用Wiper 刀片(MW槽形)所能的表面粗糙度。可以看出，如果使用f＝0.63 相同的進(jìn)給率，普通R0.8刀片加工的工件表面粗糙度約16mm，而Wiper 刀片加工的工件表面粗糙度僅2.5mm 如果用普通R0.8 刀片要達(dá)到2.5mm的工件表面粗糙度則需要將進(jìn)給減少到約f＝0.22。
使用Wiper 技術(shù)能在保證相同的表面質(zhì)量時(shí)使用更高的切削參數(shù)，這意味著生產(chǎn)效率的提高。那么，Wiper 技術(shù)的刀片還提供的另一種可能性，即在相同的進(jìn)給率時(shí)能獲得更好表面質(zhì)量，是否也意味著表面質(zhì)量的提高呢？我們說(shuō)在一定條件下確實(shí)是這樣如果我們?cè)瓉?lái)需要半精加工，也許由于使用Wiper技術(shù)就可以不需要了。這就是我們?cè)诤竺鎸⒁撌龅降臏p少加工工序的問(wèn)題。
一般的Wiper技術(shù)主要是指在車(chē)床上的應(yīng)用，應(yīng)該不太會(huì)影響平面度。除非你加工薄的盤(pán)類(lèi)零件。筆者不主張?jiān)谲?chē)削或銑削薄壁工件時(shí)應(yīng)用修光刃的技術(shù)。修光刃的確能在得到高的表面粗糙度等級(jí)時(shí)兼顧高的效率，但法向力較大也是不爭(zhēng)的事實(shí)。魚(yú)與熊掌無(wú)法兼得。
就修光刃的結(jié)構(gòu)而言，直線修光刃在理論上可以達(dá)到比大圓弧修光刃更好的修光效果，即被加工表面的理論粗糙度只是復(fù)印了刀刃的表面粗糙度。但實(shí)際上調(diào)整比較困難。因此，大圓弧的修光刃被更多廠家所采用。
目前國(guó)際上正在推行的所謂“高性能加工”則是銑削上使用大進(jìn)給的典型代表(圖左)。不少?lài)?guó)際著名的刀具廠商都提供這樣的刀具。這類(lèi)刀具普遍采用小的主偏角以降低徑向切削力對(duì)刀具變形的影響，從而可以將非常大的進(jìn)給用于實(shí)際加工，提高切削效率。
提高進(jìn)給的另一個(gè)常用方法是通過(guò)使用更多齒數(shù)的刀具來(lái)提高進(jìn)給速度。刀片的進(jìn)給率常常受刀片厚度的影響或表面質(zhì)量的要求而局限在某一個(gè)范圍內(nèi)，而采用密齒刀具或其它更多齒數(shù)的方法就可以在不改變切削速度和進(jìn)給率的前提下提高進(jìn)給速度。圖中有兩種多齒擴(kuò)孔刀具，中間是山特維克可樂(lè)滿(mǎn)的三齒擴(kuò)孔刀具，它對(duì)于常見(jiàn)的兩齒可調(diào)擴(kuò)孔刀具而言可以增加50%的進(jìn)給速度；右邊是肯納金屬用于汽車(chē)缸體加工的一把不可調(diào)節(jié)的擴(kuò)孔刀具，它的齒數(shù)高達(dá)7 個(gè)，加工效率是常見(jiàn)的兩齒擴(kuò)孔刀具的350%。
