高速加工技术应用实例.doc

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1、精品文档高速加工技术应用实例高速加工零件加工的全新途径，它集成多种技术，不仅仅是高速主轴和快速精密进给在机床上的简单结合。为了应用高速加工技术，加工厂必须把必不可少的新功能和必不可少的新技巧有机地结合起来。同时，也要改变工厂的运作方式和物质设施。就缩短产品的交付周期和降低成本而言，HSM可以发挥作用并且很有价值。任何计划实施HSM的工厂都应仔细考虑，重视生产现场内外可以加快生产周期的一切技术。实施HSM没有唯一正确的途径，每种情况应当如何应用HSM也没有严格不变或立竿见影的准则。我们可以看到，HSM终究不是理论或只有实验室才能验证的概念，而是切实可行的技术。本文分析潜心从事HS

2、M的两家工厂的应用实例，希望能对读者有所启发。以高速切削谋生存如果HSM只是达到某个目的的手段，采用HSM能够谋生存吗？MikeHaverkamp和BrianTerBeek的回答是“能”。他们正在样作，这两个伙伴从机械师改行程序员，然后变成HSM企业家。他们的CadCamServices公司位于密执安州GrandRapids郊外，主要致力于大型成形钢模、压铸模和其它大工件的合同加工。该公司不仅提供熔融沉积造模方式的快速原型制造、逆向工程和压铸模及注塑模的全套生产，还继续提供CNC程序设计技术和3D设计服务。Haverkamp和TerBeek在1991年成立自己的公司，以承包NC

3、程序设计开始营业，这种工作很红火，但是到了九十年代中，由于功能强大、基于PC机的CAM系统的出现，他们的工作明显受到冷落。然而他们发现本地区的工厂在生产高峰期间仍然会有程序设计“细脖子”的问题，在加工方面也可能产生瓶颈。Haverkamp和TerBeek看准了这个机会，能够快速完成大型模具部件的粗加工和精加工的工厂一定会使们趋之若骛，他们认为，HSM会给模具加工业务提供有吸引力的速度和价格。同时他们对HSM技术有所准备：有必要的编程技能，还有稳定的客户基础，包括许多有希望的客户，于是到了1995年，他们形成了一种全新的合作策略，使CadCamServices公司致力于高速切削业

4、务。HSM专用设施。5欢迎下载精品文档Haverkamp和TerBeek最初计划购买一台粗加工和半精加工大机床和一台调整精加工机床，但是在同伊利诺斯州Rockford机床进口商的共同努力下，买了一台RambaudiRamspeed供精加工用，还有一台改型的Droop&Rein立式铣床用于粗加工。这对合作伙伴不仅投资购买合适的机床，而且投资兴建新厂。机床的地基设计考虑了承载力和隔震性，因为震动可降低精加工精度。原来的两台机床面对面而置，以便于在两台机床之间转送工件，而且一名操作工可以照料两台机床。该厂房占地10000平方英尺，内部高度足以安装一个吊钩距地面20英尺的50吨天车。地

5、下敷设了计算机网络电缆管道，电缆接到厂房里的每一台机床或工作站。厂房前端有两层办公区，每层分别为5000平方英尺，不过CadCamServices目前只占用下面的一层。沿着生产区的墙排列着几台15马力的立式加工中心、一台升降式工具铣床、一台EDM和一对磨床，单凭这些机床就使CadCamServices构成一个设备精良的现代化模具加工厂。然而CadCam加工能力的支柱是RambaudiRamspeedB27L立式龙门加工中心，其X、Y和Z轴行程达到106×86×40英寸，主轴电机功率18马力，最高速度25000rpm，快进速度600ipm，专门适用于高速精加工。走廊对面是床头箱装

6、在固定床身上的Droop&Rein三轴立铣。和Ramspeed机床相比，这台50马力机床的工作台稍而窄，主轴速度2000rpm。这台机床经常采用4或5英寸镶刃端面铣刀进行粗加工操作，对于这种刀具和吃刀量大的粗加工而言，2000rpm的速度足以产生合适的表面切削速度。另一台大型机床LEM93-M5来自意大利制造商FPT，与其它粗加工机床相比，FPT的固定工作台适合于较重的工件。这台FPT机床的功率较小，主轴30马力，但转速较高，同Droop&Rein相比，经常以2倍的进给速度和一半的切削深度进行操作。大吃刀量的天地尽管这些机床在主轴速度和进给速度上和Ramspeed不属于同一个档

7、次，它们仍然是CadCam公司HSM策略不可分割的一部分，正象Haverkamp所说，“高速切削成功的一个关键在于粗加工和半精加工能力，粗加工和半精加工必须有效地切除很多金属，并给高速精加工保留很小的加工余量。”粗加工和半精加工不仅重要而且加工量大，例如，压铸模一开始可能是两个冰箱之大、重量75000磅的4140钢毛坯，而到精加工时，已经有20000磅的材料被铣掉了，仅留下0.020英寸的精加工余量，而且在拐角或圆角处不能留下过多的材料，所以几何精度非常关键。FPT所进行的一个典型粗加工例子