傳統(tǒng)加工方法,車削只用來進行淬火前粗加工,而零件精加工上,一般會選擇磨床,以便達到更高要求表面光潔度。即使20 世紀80、90 年代,淬火后精加工還只能采用磨削工藝,而車削也只能加工硬度不大于 HRC55 工件,這間接上造成了磨床對零件精加工“壟斷”地位,結(jié)果導致:磨床不僅價格高,生產(chǎn)成本高,而且效率也比較慢。
因此,多年來,人們不斷研究改進,希望能找出更好加工方法。
此要求下,近幾年來,隨著高硬度刀具材料、涂層技術(shù)機床結(jié)構(gòu)剛性不斷改進,如采用CBN 刀具、陶瓷刀具新型車床或剛性更高車削加工心上對淬硬鋼進行車削等,結(jié)果取得了非常好加工效果,其加工質(zhì)量可以達到精磨水平,這就近年來國外非常流行實用“以車代磨”技術(shù),也即硬車削。目前,車削硬度極限可達到HRC68,德國等發(fā)達國家,硬車技術(shù)已被普遍應用,硬車削正作為替代磨削一種經(jīng)濟實用方法普及。
作為德國知名企業(yè),埃馬克(EMAG)集團齒輪、輪轂、轉(zhuǎn)向節(jié)等盤類零件加工方面一直不斷追求創(chuàng)新、高效,其倒置式車削心不僅全球獨一無二,而且其以車代磨工藝方面研究造詣也首屈一指,其EMAG VL3、VL5 VSC 系列連續(xù)切削斷續(xù)切削方面都可以實現(xiàn)以車代磨,得到了國內(nèi)外眾多客戶普遍認可廣泛使用。
1 效率高,表面光潔度好
與磨削相比,以車代磨技術(shù)比磨削具有更高加工效率。硬車削,往往采用大切削深度、高工件轉(zhuǎn)速,其金屬切除率通常磨削加工3~4 倍,所消耗能量卻只有磨削1/5。此外,磨床加工,砂輪更換一般需要30 分鐘或更長時間,而EMAG VL 系列、VSC系列車床換刀可瞬間完成,并且不需要修正砂輪切削輪廓,沒有更換、修正砂輪必需生產(chǎn)時間損失,機床利用率要高,效率可快至磨削加工3 倍。
相對較高進給率下,磨削可得到良好表面光潔度,但以車代磨技術(shù)可以以更高金屬切除率獲得同等或類似表面光潔度,同時,硬車削,生產(chǎn)大部分熱量都被切削帶走,不會產(chǎn)生像磨削加工表面燒傷裂紋,具有優(yōu)良加工表面質(zhì)量加工表面精度。
2 自動上下料系統(tǒng),快捷省時
埃馬克以車代磨加工,每個機床都一個生產(chǎn)單元,工件放置棱形架內(nèi)由環(huán)形輸送帶送至上下料工位。上下料工位加工區(qū)后方,可隨時機床前方取出成品件并放入毛坯件,節(jié)省人工時間。此外,當工件品種更換時,只需改變NC 子程序相應變量,然后將數(shù)據(jù)輸入控制系統(tǒng)即可,因此,NC 數(shù)控輸送帶也不必換裝,工藝更加簡便。
而一般磨削,磨床要實現(xiàn)自動上下料,必須搭配機械手,不僅增加成本,而且麻煩費時。
3 工件更換更為方便
輸送帶上棱形架不僅設計簡單,而且非常靈巧,利用它,可簡單易行地輸送大小不同、直徑各異、形狀有別大多數(shù)工件,因此加工不同工件時也不必換裝。
同時,浮動式上下料工位帶斷路系統(tǒng),主軸抓工件時,機床自動停機以防止損壞機床。工件若棱形架上沒放妥,當被運至上下料工位時,機床通過急停開關(guān)自動停機,取出該工件后,上下料工位又恢復原位。
加工非對稱件、細長件及需定向加工工件時,只要棱形架內(nèi)加裝一個工件定位夾具或托盤即可解決問題。通過這些辦法,大大提高了工件輸送系統(tǒng)柔性,使它可自動裝卸輸送大量工件。
4 設備投資少,生產(chǎn)成本低
生產(chǎn)效率相同情況下,車床投資僅占磨床五分之一左右,且輔助系統(tǒng)費用更低。磨削需要多次安裝或多工序生產(chǎn),相比之下,車床本身就一種加工范圍很廣柔性加工方法,尤其對于齒輪、輪轂等多品種小批量生產(chǎn)而言,采用CNC 車床,利用其配備多種刀具轉(zhuǎn)盤或刀庫,硬車削可無需再加其他特殊設備,卻可以容易地實現(xiàn)多種不同工件之間加工轉(zhuǎn)換,且工件裝夾快速、準確。
與磨削相比,因配有刀庫,車削加工一次裝夾可完成多種表面加工,如車外圓、車內(nèi)孔、車槽或斷面等等,因而無停機等輔助時間,加工表面精度也更高。
同時,因EMAG VL 系列VSC7 都江蘇太倉生產(chǎn),因而對國內(nèi)客戶來說,相比其他國外生產(chǎn)商來說,其生產(chǎn)成本大大降;而相對國內(nèi)生產(chǎn)商來說,借助德國深厚工業(yè)傳統(tǒng)埃馬克集團近150 年技術(shù)經(jīng)驗積累,其生產(chǎn)效率表面質(zhì)量都遙遙領(lǐng)先。
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