近年來(lái)，隨著高性能、高精度CNC機(jī)床的發(fā)展和性能優(yōu)異的金屬切削刀具的出現(xiàn)，CNC高光加工已有了很大的突破，以銑（車）代磨成為可能，已經(jīng)成為機(jī)械加工行業(yè)相繼追尋的目標(biāo)。CNC高光加工的原理就是在精密CNC加工設(shè)備上，采用特殊的專用刀具，配合科學(xué)合理的切削參數(shù)、工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)閃閃發(fā)光的加工表面效果。
目前，CNC高光加工工藝（銑削、車削加工）在大多數(shù)的工業(yè)行業(yè)中，并不被技術(shù)人員所熟知。實(shí)際工作表明它們只被少數(shù)的生產(chǎn)企業(yè)真正所掌握。其原因主要是以往的需求尚不是很旺盛，當(dāng)然這也與認(rèn)知是緊密相關(guān)的。今天我們有幸可以了解一下了。先來(lái)看看CNC銑削高光加工的外殼圖。
機(jī)床：
使用精密型CNC機(jī)床是進(jìn)行高光加工的前提。機(jī)床要有良好剛性和精度，如精密CNC精雕機(jī)(一般轉(zhuǎn)速為:20000轉(zhuǎn)/分)。
刀具：
實(shí)現(xiàn)高光效果得益于使用了金剛石刀具。金剛石刀具是CNC高光加工行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置。
好的金剛石刀具刃口在高倍顯微鏡下也看不到任何缺口的毛邊。刃口能經(jīng)受長(zhǎng)期的切削而不變化。金剛石與有色金屬摩擦系數(shù)很小，切屑不易粘在刀刃，不產(chǎn)生積屑瘤，因而在加工過(guò)程中始終保持刀刃對(duì)工件直接切削，光亮度能得到保證。
高光銑削刀具的刃口較寬，并采用較小的前角或者是負(fù)前角以及接近零度的刃傾角，當(dāng)高光銑削加工時(shí)刀具一方面進(jìn)行高速切削，另一方面由于刀具前角很小，因此刀具的刃口對(duì)被加工表面形成了刮削和擠壓效應(yīng)，使工件表面獲得了很高的光潔度同時(shí)產(chǎn)生了硬化層，提高了工件的表面硬度和使用的耐磨性。
刀具的幾何形狀除與工件的幾何形狀有關(guān)外，主要取決于工件材料的物理特性。加工塑性材料如銅、鋁和鎳時(shí)，刀具的前角為0o，后角一般在5o～10o之間。刀尖圓弧半徑常用0.5～5mm，機(jī)床剛度高可采用較大的半徑以降低工件的表面粗糙度，如采用較小的刀尖半徑時(shí)，為不使表面粗糙度惡化須相應(yīng)減少進(jìn)給量。加工疏性材料如硅、鍺、CaF2和ZnS時(shí)，刀具的前角一般在-15o～-45o之間選用。最佳前角除取決于材料本身外，還取決于機(jī)床和裝夾系統(tǒng)的剛度，最好通過(guò)生產(chǎn)試驗(yàn)來(lái)確定。
高光銑削選用盤式銑刀，刀盤直徑根據(jù)被銑削平面大小盡量選用較大直徑、具有較好的剛性和很好的刀片定位精度。刀盤的大小會(huì)改變被銑削平面的紋路和效果，刀片數(shù)量可以是單片也可以是多片，但多刀片對(duì)調(diào)整各刀片的一致難度較大，也很費(fèi)時(shí)，使用單刀銑削效果較好。
微型電主軸（自動(dòng)換刀）采用壓縮空氣冷卻的方式，無(wú)需水冷。主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣量小“內(nèi)置三相變頻異步高效電機(jī)，由變頻器進(jìn)行無(wú)級(jí)變速控制，最高轉(zhuǎn)速達(dá)到60000rpm，可實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速、高精度及高支運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性拋光，磨銑削加工。”
金剛石刀具看起來(lái)價(jià)格昂貴，一次投資大，但天然金剛石具有極高硬度，非常耐磨。據(jù)統(tǒng)計(jì)，金剛石車刀壽命是高速鋼車刀的25倍，每把金剛石刀具可以重磨6~15次。因此,每只零件刀具消耗費(fèi)是微乎其微的，并能獲得穩(wěn)定尺寸和高的光亮度。
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