消除对数控机床精加工工具的担忧

磨料技术的最新进展使加工中心操作员能够同时进行表面精加工和其他加工操作,从而缩短加工周期、提高加工质量,并节省离线精加工的时间和成本。磨料精加工工具可以轻松集成到数控机床的旋转工作台或刀架系统中。
虽然越来越多的机械加工车间选择使用这些工具,但人们对在昂贵的数控加工中心中使用磨料仍存在担忧。这种担忧通常源于一种普遍的看法,即“磨料”(例如砂纸)会释放大量砂砾和碎屑,这些物质会堵塞冷却管路或损坏裸露的滑轨或轴承。然而,这些担忧大多是没有根据的。
“这些机器非常昂贵,精度也极高,”Delta Machine Company, LLC总裁Janos Haraczi说道。该公司是一家机械加工厂,专门生产由钛、镍合金、不锈钢、铝、塑料和其他特种合金制成的复杂、高精度零件。“我绝不会做任何会影响设备精度或耐用性的事情。”
人们常常误以为“磨料”和“研磨材料”是同一回事。然而,必须区分磨料和用于强力材料去除的研磨精加工工具。精加工工具在使用过程中几乎不产生磨料颗粒,其产生的磨料颗粒量相当于加工过程中产生的金属屑、研磨粉尘和刀具磨损量。
即使产生的细小颗粒物含量极低,研磨工具的过滤要求也与机械加工类似。Filtra Systems 公司的 Jeff Brooks 表示,任何颗粒物都可以通过价格低廉的袋式或筒式过滤系统轻松去除。Filtra Systems 是一家专注于工业过滤系统的公司,其产品包括用于数控机床的冷却液过滤系统。
Wolfram Manufacturing 的质量经理 Tim Urano 表示,使用磨料工具带来的任何额外过滤成本都非常低,“根本不值得考虑,因为过滤系统本身就应该去除加工过程中产生的冷却液中的颗粒物。”
过去八年来,沃尔夫勒姆制造公司已将Flex-Hone集成到其所有数控机床中,用于交叉孔去毛刺和表面精加工。Flex-Hone由位于洛杉矶的Brush Research Manufacturing (BRM)公司生产,其特点是将微小的磨粒永久附着在柔性丝线上,使其成为一种灵活、低成本的工具,适用于复杂的表面处理、去毛刺和边缘平滑。
清除交叉钻孔及其他难以触及区域(例如倒角、槽口、凹槽或内孔)的毛刺和锐边至关重要。毛刺清除不彻底会导致关键流体、润滑剂和气体通道堵塞或产生湍流。
“对于一个零件,我们可能会根据端口交叉点的数量和孔径大小使用两到三种不同尺寸的柔性珩磨器,”乌拉诺解释说。
Flex-Hones 已添加到工具转盘上,每天都会使用,通常每小时使用好几次,用于加工车间一些最常见的零件。
“与最终进入冷却液中的其他颗粒相比,Flex-Hone 产生的磨料量可以忽略不计,”乌拉诺解释说。
加州橙县 Orange Vise 公司的创始人 Eric Sun 表示,即使是像硬质合金钻头和立铣刀这样的切削工具也会产生需要从冷却液中过滤掉的切屑。
孙先生说:“有些机械加工厂可能会说,‘我的加工过程中不使用磨料,所以我的机器完全没有颗粒物。’但事实并非如此。即使是切削刀具也会磨损,硬质合金也会脱落并最终进入冷却液中。”
尽管Orange Vise是一家代工制造商,但该公司主要生产用于数控机床的虎钳和快换零件,材料包括铝、钢和铸铁。该公司拥有四台森精机NHX4000高速卧式加工中心和两台立式加工中心。
孙先生表示,许多虎钳采用铸铁制成,表面经过选择性硬化处理。为了达到与硬化表面相同的效果,Orange Vise 使用了 Brush Research 公司的 NamPower 研磨盘刷。
NamPower 磨料盘刷由柔性尼龙磨料纤维粘合在纤维增强热塑性背衬上制成,是陶瓷和碳化硅磨料的独特组合。磨料纤维如同柔性锉刀,能够贴合零件轮廓,清洁和锉削边缘和表面,确保最大程度地去除毛刺并获得光滑的表面光洁度。其他常见应用包括边缘平滑、零件清洁和除锈。
为了进行表面精加工,每台数控机床的刀具装载系统都配备了尼龙磨料刷。孙教授表示,虽然南邦动力磨料刷也使用磨料颗粒,但它“与普通磨料刷不同”,因为它本质上是“自锐”的。其线性结构使锋利的新磨料颗粒始终与工件表面保持接触,并逐渐磨损,露出新的切削颗粒。
孙先生补充道:“我们每天都使用NamPower尼龙磨料刷,至今已有六年了。在这段时间里,我们从未遇到过颗粒物或沙粒沾到关键表面的问题。根据我们的经验,即使是少量沙粒也不会造成任何问题。”
用于研磨、珩磨、抛光、超精加工和抛光的物质。例如,各种粒径的石榴石、碳化硅、刚玉、碳化硅、立方氮化硼和金刚石。
金属是一种具有金属特性的物质,由两种或两种以上化学元素组成,其中至少一种是金属。
加工过程中,工件边缘会形成细丝状材料,通常很锋利。可以用锉刀、砂轮或砂带、钢丝轮、砂刷、水射流或其他方法去除。
锥形销用于在加工过程中支撑工件的一端或两端。中心销插入工件端部的钻孔中。随工件旋转的中心销称为“活顶尖”,不随工件旋转的中心销称为“死顶尖”。
一种基于微处理器的控制器,专为与机床配合使用而设计,用于制造或修改零件。经编程的数控系统激活机床的伺服系统和主轴驱动装置,并控制各种加工操作。参见DNC(直接数控);CNC(计算机数控)。
切削液是一种在加工过程中降低刀具/工件界面温升的流体。通常为液态,例如可溶性混合物或化学混合物(半合成、合成),但也可能是压缩空气或其他气体。由于水具有吸收大量热量的能力,因此被广泛用作冷却液和各种金属加工液的载体。水与金属加工液的比例取决于加工任务。参见切削液;半合成切削液;油溶性切削液;合成切削液。
锉削是指用一种带有许多细小齿的工具手工打磨尖锐的边角和凸起,去除毛刺和缺口。虽然通常是手工锉削,但在使用电动锉刀或带有专用锉刀附件的轮廓带锯加工小批量或特殊零件时,也可以将其作为中间步骤。
机械加工是指利用砂轮、砂轮、砂带、研磨膏、砂轮片、磨料、浆料等工具从工件上去除材料的加工操作。机械加工的形式多种多样:平面磨削(加工平面和/或方形表面);圆柱磨削(加工外圆柱体和圆锥体、圆角、凹槽等);无心磨削;倒角;螺纹和异形磨削;刀具磨削;随机磨削;研磨和抛光(使用极细的磨料进行研磨,以获得超光滑的表面);珩磨;以及圆盘磨削。
能够进行钻孔、铰孔、攻丝、铣削和镗孔的数控机床。通常配备自动换刀装置。参见自动换刀装置。
工件的尺寸可能与既定标准存在最小和最大偏差,但仍在可接受范围内。
工件被夹持在卡盘中,卡盘安装在端面上或固定在两顶尖之间。工件旋转时,刀具(通常是单点刀具)沿工件的周缘、端部或表面进给。工件加工类型包括:直线车削(沿工件周缘切削);锥度车削(加工圆锥);阶梯车削(在同一工件上车削不同直径的部分);倒角(对边缘或肩部进行倒角);端面加工(修整端部);螺纹加工(通常是外螺纹,但也可能是内螺纹);粗加工(大量金属去除);以及精加工(最后的轻微切削)。这些加工可以在车床、车削中心、卡盘车床、自动车床和类似机床上进行。


发布时间:2025年5月26日