高速铣削提高生产效率

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1、高速铳削提高生产效率X-CellTool&Mold公司（位于宾西法尼亚州的Erie市）是一家拥冇25名雇员的加工车间,专门从事电子和医疗行业高精密普通型橈县和高型腔消费品模具的高精度牛产、设计和制造，而且还生产专用模具的基廉，该公司拥有12年的生产经验（图1）。其主产的模具能够保持公差范围在±0・00005in之内（1?in=25.4?mm,下同），其生产的大部分工件,加工精度在0.0001-0.0003inZ间。最近，X-Cell公司希望在电极和外形伦廓生产方而提高其生产效率，并决定在HSM高速加工领域选用可靠的解决方

2、案。在X-Cell公司10000ft2的（1ft2=0.093m2,T同）厂房内拥有现代化的CNC加工设备,其中包括打孔机、EDM线切割机床和数控EDM放电加工机床。该公司还从事高速硬态铳削加工和电极的生产。X-Cell公司的总裁RonNovel先生介绍说:uX-Cell公司还与一些海外的供货商发展了合作关系，以支持他们低成本模具元件的牛产。我们具有在120tNisseiFl精卧式压力机和80tNisseiFl精立式压力机中的模具取样能力。我们的质检部门负责对第一个模具和零件的检验和验证。”这个繁忙的加工车间需要进一步捉

3、高生产效率，以便能够继续与国内外模具制造商竞争，特别是在电极生产和外形轮廓加工方面。Novel先生说：“过去，大部分工件是采用人工的方式或是在陈心的设备上加工完成的。”FBik有限元www・□N口・COM切削加工在选用Sodick公司的MC640L型CNC高速铳床

4、逬,Novel先牛很仔细地研究了他的设备选用方案。Novel先生说：“Sodick公司的CNC高速铳床是唯一配冇线性驱动马达的高速铳床，其价格正好在我们所能够承受的范围Z内。在经过试切削以后，我们确信Sodick公司的机床与其他我们正在考虑的机床相比，具加工的

5、表面粗糙度更好、重复精度更高。由于采用线性马达，其重复精度nJ以保持多年，因此我们不用担心滚珠丝杠损坏或磨损的问题。”按照Sodick公司营销经理P.J.Naughton先生的说法，采用线性马达驱动系统就不需要滚珠丝杠，因此也就不会发生因滚珠丝杠而造成的相关背隙课差。Naughton先生解释说：“线性马达驱动系统具有1440in/min的极高轴速度和1.2G的加速度。山于高速硬态铳削加工所切除的材料量较少，因此非常适合采用线性马达驱动。不同于滚珠丝杠驱动，线性马达可以永久性工作，不需要更换。”图2“针孔型浇口”电极的早期

6、加工情况这台铳床町以铳削加工石墨电极或铜钩合金电极，以及切削加工淬破的工具钢，具冇很高的加工精度。Novel先生解释说：“它nJ用丁极小面积内的精加工，在许多情况下，不用电极和EDM放电加工操作，我们就可以对淬硕工具钢进行高精度切削加工（图2）。因此，在许多情况下，它也不需要采用平面磨床加工。为了提高加工精度和消除振动，使用冷缩式夹紧22县是绝对必要的。这种刀具的径向跳动误差极低，而且比普通的夹头具有更高的夹紧力。由于配置了冷缩式夹头，其增加的延伸长度可以达到伦廓表而，并且适用于工件侧壁的铳削加工。机床的重型铸铁基朋及铸

7、铁横梁也增加了机床的刚性，因此具有优秀的抗振和吸振特性。玻璃光栅尺的反馈数据可以保证机床切削加工精度和重复精度，由于机床没冇采用滚珠丝杠，因此我们始终可以测量机床的真实位置，不川担心因读数不精确而造成磨损。”线性驱动马达与机床的加工能力纽合成一个整体，町以保持机床的加工精度和重复精度。因为不是用运动部件来驱动机床的工作台，这也有助r降低机床的振动，并允许机床作更快和更精确的编程运动和响应时间。Novel先生说：“线性驱动马达的另一优点是由于没有运动部件，因此也不存在滚珠丝杠的磨损和更换问题。线性马达的精度是始终保持不变的

8、。在工作台之下唯一运动的部件是滚柱轴承的线性导轨°机床屮的工作区域采用适当的密封方式与机床英他的运动部件和隔离，因此钢铁切們或石墨颗粒不会外泄而造成过早的磨损。经过冷却的主轴也采用密封保护，再加上主轴的温度控制在一定的范围之内，因此再一次保证了机床的重复加工精度。”“从培训的观点来看，以Windows为基础的操作控制系统使其向Sodick铳床的过渡几乎达到了无缝连接的水平。”Novel先生这样说，“在向新机床过渡时，往往存在着一条学习曲线,开始生产零件的时间是很短的。我们感到足够幸运的是，公司有一位在硬态铳削加工方血•很

9、有经验的操作工，他帮助我们人幅度削减了学习时间，从机床正式起动之口算起的两个至三个星期内，我们就使其效率达到了80~85%。对于一名粕于CNC铳削加工和具有丰富编程经验的机床操作员而言，虽然他没有高速加工方血的背景，但是我认为花费大约二个月的时间就可以达到同样的水平。Sodick公司在培训过程中也给了我们很大的帮助，