高速銑削的加工及優(yōu)勢(shì)介紹

什么是高速銑削
    高速銑削不能按照任何特定的速度值來(lái)定義，獲得很高數(shù)值的轉(zhuǎn)速或線(xiàn)速度不是它本身的目標(biāo)。與之相反，高速銑削描述了使用速度的方法。在高速銑削加工里，速度是一種催化劑。當(dāng)高速主軸和高進(jìn)給下的精確定位有機(jī)結(jié)合時(shí)，高速切削開(kāi)始顯現(xiàn)出實(shí)用價(jià)值。在模具加工里，高速切削讓使用小直徑刀具和小切深成為現(xiàn)實(shí)，所以槽和復(fù)雜細(xì)節(jié)的加工可通過(guò)銑削來(lái)代替EDM。此外，高速切削加工獲得的光潔表面使得取消手工拋光成為可能。
    高速銑削應(yīng)用要求的不僅是機(jī)床的速度，而且還在于使用的工藝。這個(gè)工藝與傳統(tǒng)切削要求有顯著區(qū)別，高速銑削涉及到CNC機(jī)床、刀柄刀具、冷卻系統(tǒng)及CAM數(shù)控編程等諸多因素。這個(gè)工藝甚至涉及到更綜合更全面地了解機(jī)床在不同速度下的行為特征。下面從刀具技術(shù)、機(jī)床技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)性能和加工工藝等幾個(gè)方面分析高速加工與普通加工的異同。
刀具技術(shù)
    高速加工用的刀具必須與工件材料的化學(xué)親和力小，具有優(yōu)良的力學(xué)性能，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，良好的抗沖擊和熱疲勞特性。普通加工的刀具夾緊技術(shù)也不再符合高速加工，F(xiàn)IDIA 機(jī)床采用HSK刀柄。刀柄錐部和端面同時(shí)與主軸內(nèi)錐孔和端面接觸雙定位，且此類(lèi)刀柄采用的是內(nèi)漲式夾緊技術(shù)，保障了主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。
機(jī)床技術(shù)
    高速加工機(jī)床為了適應(yīng)高速加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速高，進(jìn)給速度快，機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件加速度高等要求，在主軸單元、進(jìn)給系統(tǒng)、CNC系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等方面比普通數(shù)控機(jī)床具有更高的要求。FIDIA 高速銑削加工中心具備卓越的系統(tǒng)功能和很好的機(jī)械結(jié)構(gòu)，為加工高質(zhì)量的模具提供了可靠的保證。典型的金字塔式結(jié)構(gòu)，寬的導(dǎo)軌和低的重心，適合線(xiàn)性軸的高速運(yùn)動(dòng)。坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度可在0.1秒內(nèi)由0加速到30m/min。FIDIA高速機(jī)床采用FIDIA傳統(tǒng)式的工作臺(tái)固定不動(dòng)。這樣機(jī)床承重比同規(guī)格的運(yùn)動(dòng)式工作臺(tái)要大；機(jī)床的運(yùn)動(dòng)單元的慣量是常數(shù)，線(xiàn)性軸電機(jī)一直在最佳的工作狀態(tài)下運(yùn)行，即不因改變加工模具的大小而改變電機(jī)的特性；還有就是考慮到高速運(yùn)動(dòng)的特殊性，在保證機(jī)床足夠剛性的前提下盡量減少運(yùn)動(dòng)慣量，以便最大程度提高坐標(biāo)固有頻率，從而得到更高的閉環(huán)增益，使得機(jī)床在高速加工中的跟蹤誤差趨于最小值，最終提高加工的精度和質(zhì)量。FIDIA高速加工機(jī)床在數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)擺頭及反饋光柵都應(yīng)用FIDIA技術(shù)。FIDIA作為最終用戶(hù)的源供應(yīng)商，確保了整機(jī)的質(zhì)量和可靠性。
數(shù)控系統(tǒng)性能
    FIDIA在數(shù)控系統(tǒng)及計(jì)算、數(shù)字化仿形的系統(tǒng)集成技術(shù)、復(fù)雜型面的銑削加工等方面一直處于市場(chǎng)領(lǐng)先地位。從1974年開(kāi)始FIDIA就致力于開(kāi)發(fā)新的CNC算法以提高銑加工的性能。在過(guò)去十幾年中，F(xiàn)IDIA一直在對(duì)軸控制技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)以減少加工過(guò)程中的軌跡誤差。通過(guò)這些算法從而減少了加工時(shí)的動(dòng)態(tài)誤差，同時(shí)也提高了加工進(jìn)給速度和表面加工質(zhì)量。
    Look-ahead（向前看）功能可根據(jù)不同條件進(jìn)行調(diào)整：機(jī)床類(lèi)型、加工工件的類(lèi)型、加工要求（粗加工、半精加工或精加工）�？梢酝ㄟ^(guò)G代碼來(lái)調(diào)用不同的動(dòng)態(tài)參數(shù)從而優(yōu)化加工性能。
    通過(guò)Active Tuning（主動(dòng)調(diào)協(xié)）、Active Damping（有源阻尼）、Jerk Control （階躍控制）等功能，能優(yōu)化和增強(qiáng)高速切削機(jī)床加工性能，減少加工時(shí)間和提高工件表面加工質(zhì)量。
    這些功能能減小動(dòng)態(tài)軌跡誤差，能在高速進(jìn)給速度的條件下提高加工精度和完美的表面加工質(zhì)量。
    Active Tuning和Active Damping能設(shè)置與高速機(jī)床特性相匹配的最佳數(shù)值并且不會(huì)在控制回路中產(chǎn)生失穩(wěn)。
    “階躍”式的加速度會(huì)引起振蕩，F(xiàn)IDIA引入“Jerk Control（跳動(dòng)控制）”技術(shù)提供漸變的坐標(biāo)加速度。快速平滑的加速能提高加速區(qū)域加工質(zhì)量。
加工工藝
    和普通加工相比，可以縮短加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率和機(jī)床利用率，工件熱變形小，加工精度高，表面質(zhì)量好，加工工藝范圍廣，適合加工薄壁、剛性較差、容易產(chǎn)生熱變形的零件。FIDIA 高速加工機(jī)床刀具冷卻采用油霧半干式冷卻，使用非毒性的植物潤(rùn)滑油，最小潤(rùn)滑油供量。在工件表面形成一層薄薄的油膜，與傳統(tǒng)的使用冷卻液或氣冷的方式相比，可大大提高工件表面質(zhì)量。無(wú)油軸承
    近十年來(lái)，F(xiàn)IDIA在驅(qū)動(dòng)技術(shù)和控制系統(tǒng)的長(zhǎng)足進(jìn)步，推動(dòng)了自身高速加工中心結(jié)構(gòu)的不斷創(chuàng)新和性能的不斷提高。對(duì)提高加工中心的高速度、高動(dòng)態(tài)和高精度起了決定性的作用。在模具加工機(jī)床的多種結(jié)構(gòu)創(chuàng)新中，不僅應(yīng)用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，而且還應(yīng)用擺動(dòng)和回轉(zhuǎn)主軸頭，由此構(gòu)成各種不同類(lèi)型的五軸加工中心。FIDIA五軸龍門(mén)式高速精密銑削中心為加工大型模具提供了技術(shù)支持。