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硬车削如何削减磨削时间并提升精度

对特定应用,硬车削可达成使磨削成为多余的公差与表面光洁度。对极紧公差任务,硬车削亦可作高效预精加工。将硬化零件加工至离净尺寸几千分英寸,通过最小化磨削余量加速磨削。

这正是Haas Automation加州Oxnard制造厂现硬车削车床主轴轴再精磨的原因。公司多种机床部件硬车削至最终尺寸光洁度规格,但首次用硬车削作预精加工。这不仅加快内外径磨削,还消除热处理后轴表面变形导致的断续磨削工况。

变形困境

将硬车削纳入主轴轴制造工艺的诱因是表面变形问题。不可预测变形难以精准定位内外径,迫使磨削按最坏情况(最大外径、最小内径)设定以先磨平高点。这不只增加磨削道次,更造成断续磨削工况,损砂轮寿命。

Haas在一台SL-40L CNC车床装配立方氮化硼(CBN)刀片硬车削中50s HRC主轴轴再磨。机床内外径各走一刀,最大切深0.015英寸。“硬车削工艺可达±0.0003英寸直径公差,但主轴轴预精加工要求没那么紧,”刀具经理Don Teller说。切削将轴径留至离成品尺寸0.003-0.005英寸,磨削时间减半、砂轮寿命延长。

加工主轴轴不使用冷却液。因较大切深产生足量切屑带走切削热大头,这是硬车削目标。但关键公差极小切深硬车削时,公司大流量冷却液淹没切削区。“极小切深时切屑缺乏带走热量的质量,额外热量导入工件,需大流量冷却液维持热稳定性保公差,”Teller说。

此类细切屑易在刀尖“钢丝团”缠绕,淹没切削区保证冷却液穿透切屑到达刀尖。“外圆硬车削若能从相反方向供冷却液更佳,防切屑缠绕,”Teller说。“高压冷却液是另选,但须精准导向刀尖。”

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