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改变速度以提高生产刀片效率

发布时间:2010.05.19 新闻来源:优利特专业制刀 浏览次数:

高效加工——用最少的时间切削零件——是希望提高生产率的车间的目标。许多制造商选择采用轻切削和进给速率逐步减小的方法,以机床的最大进给速度或接近此速度来运转机床。这种高速技术颇具吸引力,因为机床尽其所能的快速运动。但是,这种策略会造成许多低效的路径并妨碍减少加工时间这一目标。虽然这样做意味着从来不会出现因过大的金属切削率而导致刀具断裂,但这种加工技术并不能高效地切削。

达到最短切削时间与进给速率无关,而是达到最高切削率的直接结果。按照比大多数高速策略通常所推荐的还要大的深度来进行切削往往效率更高,但是危险在于刀具可能遭遇过载的情况。这可能导致断裂或者需要超过机床马力的功率。实现高效加工的关键在于变化进给速率以达到可能的最高切削率,同时保护刀具不断裂或过载。
软件优化
只有利用软件(它针对遇到的任何情况调节数控程序的切削速度)才可能实现高效加工。Vericut就是这样一个基于知识的加工系统,它由位于美国加利福尼亚州Irvine市的GC Tech公司提供。通过一个仿真程序,该软件掌握每次切削的准确深度、宽度和角度。而且,它知道在每个切削段内切削多少材料,以及刀具与材料相接触的准确形状。
程序的优化模块叫做OptiPath,它读取数控刀具路径文件并把运动划分成许多较小的段。必要时,根据每段内被切削材料的量,软件针对所遇到的每种切削情况分配最佳进给速率。然后它生成一条新的刀具路径,新路径与原路径相同但是进给速率有所改善。在切削少量材料的区域,Optipath增大进给速率。当有更多材料被切削时,它会减小进给速率。这能防止刀具断裂并且阻止机床超过其马力。在可能的情况下,维持类似的高进给速率,但是与进给速率在每次通过时微微减小这种情况相比,软件提供更大的切削效率并且所需时间更少。不改变切削刀具路径,更新的信息就被应用到新刀具路径中。

图1 这两个6mm圆头槽铣刀被用于切削相同的铸模。右边的圆头槽铣刀由数控优化软件来控制,它显示较少的磨损。它切削零件的时间比由标准数控程序所控制的相同刀具所花时间的一半还少
图2 当要切削少量材料时,软件优化使进给速率增大;而当刀具遇到更多的材料时,使进给速率减慢

为了确定切削每段内的最佳进给速率,OptiPath结合考虑操作员根据一些预定加工条件而规定的进给速率和其他一些因素,例如机床性能(包括马力、主轴类型、快速移动速度和冷却剂),固定装置和夹具的刚度,以及切削刀具类型(材料、设计、齿数和长度)。程序还考虑与刀具路径的特点相关的一些因素,例如切削深度、宽度和角度、切削率、进给速率和刀具磨损等。
这是一个自动的解决方案,它在程序被加载到机床上之前确定最佳进给速率。软件还利用数控程序员和机械师们的专家知识来确定特定切削条件下的最佳进给速率。