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CFRP將在數(shù)控加工中心制造發(fā)揮作用
日本機床工業(yè)會與新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)開始著手設(shè)計新一代5軸數(shù)控加工中,該設(shè)備有望在今年采用碳纖維強化塑料(CFRP)制零部件。
采用重量輕、不容易熱膨脹、振動吸收性優(yōu)質(zhì)的CFRP后,可大幅改善數(shù)控加工中心能源效率約20%,并提高加工精度。預計2018年將實用化。
據(jù)日媒報道,日本OKUMA、發(fā)那科、DMG森精機等各主要機床企業(yè)已經(jīng)和日本多所大學、NEDO等機構(gòu)進行產(chǎn)學官合作,今年上半年即可在電腦上分析確定CFRP零部件的基本規(guī)格,并計劃到2018年完成“標準模型”,屆時各公司可以此為標準在其機床上采用CFRP標準件。因此數(shù)控技術(shù)在鈑金機床上得到了廣泛應(yīng)用,它解決了鈑金加工中存在的零件精度高、形狀復雜、不規(guī)則、批量大等問題,同時數(shù)控系統(tǒng)的操作簡單也大大的降低了工人的勞動強度。
雖然現(xiàn)在已經(jīng)有主軸等為CFRP部件的機床,但本次開發(fā)將從零開始整體設(shè)計、調(diào)整數(shù)控加工中心,以確保CFRP取代金屬部件后可發(fā)揮出能加工更多形狀的特性。
CFRP比重較輕,為鐵的1/4,CFRP零部件在運作時可節(jié)省大量能源。同時不容易熱膨脹,也不容易傳遞熱量,可減少加工時因發(fā)熱導致機械的一部分膨脹而降低加工精度的情況。無獨有偶,在與德國機械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會交流時,以及在中國機床工具工業(yè)協(xié)會新聞發(fā)布會的記者提問中都涉及這一問題。不過,CFRP零部件同時存在價格高、難以與其他材料結(jié)合等許多未完全解決的問題。
CNC 車床加工原理
CNC車床加工是機械加工的一部份,主要有兩種加工形式:一種是把車刀固定,加工旋轉(zhuǎn)中未成形的工件,另一種是將工件固定,通過工件的高速旋轉(zhuǎn),車刀的橫向和縱向移動進行精度加工。
其工藝特點有:易于保證工件各個加工面的精度;加工時,工件繞某一固定軸線回轉(zhuǎn),各表面具有同一的回轉(zhuǎn)軸線,故易于保證加工面間同軸度的要求。
切削過程比較平穩(wěn);除了斷續(xù)表面之外,一般情況下車床加工過程是連續(xù)進行的,不像銑削和刨削,在一次走到過程中,刀齒有多次切入和切出,產(chǎn)生沖擊。
適用于有色金屬零件的精加工;某些有色金屬零件,因材料本身的硬度較低,塑性較好,用其他的加工方式很難得到光潔的表面。
刀具簡單;車刀是刀具中最簡單的一種,制造,刃磨和安裝都很方便,這就便于根據(jù)具體加工要求,選用合理的角度。
五金數(shù)控車床加工的所具有的優(yōu)點
CNC五金數(shù)控車床加工的所具有的優(yōu)點
五金數(shù)控車床加工用戶要根據(jù)被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進給量、切深等選擇使用的切削速度.最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎(chǔ)上選定的.有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達到壽命才是理想的條件.
對于效率高的金屬切削加工來說,被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素.這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量.經(jīng)濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件.然而,在實際作業(yè)中,刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、切削噪聲、加工熱量等有關(guān).在確定加工條件時,需要根據(jù)實際情況進行研究.對于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說,可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃.
進給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生.但進給量大,切削溫度上升,后面磨損大.它比切削速度對刀具的影響小.切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進給量大,但在微小切深切削時,被切削材料產(chǎn)生硬化層,同樣會影響刀具的壽命.切削條件的三要素:切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷.伴隨著切削速度的提高,刀尖溫度會上升,會產(chǎn)生機械的、化學的、熱的磨損.切削速度提高20%,刀具壽命會減少1/2.
五金數(shù)控車床加工加工中心,簡稱cnc,是由機械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復雜形狀工件的效率高自動化機床.加工中心又叫電腦鑼.加工中心備有刀庫,具有自動換刀功能,是對工件一次裝夾后進行多工序加工的數(shù)控機床.加工中心是高度機電一體化的產(chǎn)品,工件裝夾后,數(shù)控系統(tǒng)能控制機床按不同工序自動選擇、更換刀具、自動對刀、自動改變主軸轉(zhuǎn)速、進給量等,可連續(xù)完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序,因而大大減少了工件裝夾時間、測量和機床調(diào)整等輔助工序時間,對加工形狀比較復雜,精度要求較高,品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟效果.