干式加工可降低加工費用
干式加工的重要前提是具有相應的刀具材料和不需要潤滑的刀具涂層,例如CNB、陶瓷以及高溫無磨損的硬金屬。如今,幾乎每個刀具制造廠家都可以提供對干式切削優化處理了的或者適合于濕式切削的刀具。所以,假如要轉為干式加工,現在很容易購買新的刀具。威斯洛赫市海德堡壓力機器股份公司是干式加工和微量潤滑的先驅,該公司有三分之二的刀具是用于干式加工或微量潤滑加工的,而它們與常規生產中的刀具是完全相同的。
采用合適的刀具可提高切削速度
假如把刀具按照變化了的工藝流程條件進行最佳調整,并對切削過程進行相應的優化處理,那么在進行干式切削時就可以提高加工速度。威斯洛赫市海德堡壓力機器股份公司的英戈·帕爾姆說:“采用微量潤滑打孔比采用冷卻潤滑劑打孔要快2~3倍?!倍@還遠遠沒有達到頂點。在他的領導下,目前在企業的生產車間大約有100臺機床“變干了”。帕爾姆列舉了由濕式加工變為干式加工的其他好處:“從質量方面來看,可以制造出表面質地極高而且沒有微淬火現象的優質工件”。他補充說:‘和濕式加工不同的是,采用干式加工時,絕對不存在由于在工件上不易觸及的槽溝里或孔眼里殘留冷卻潤滑劑而造成銹斑的危險,制成的工件干凈利落,不帶任何殘渣?!?/p>
為了使干式加工經濟合算,還需要對機床、工件材料、刀具、加工方法以及過程參數的復雜配合取得認識。而最終決定成敗與否的是看這些過程中的各個環節在干式加工方面相互協調配合得是否完好。干式加工或微量潤滑對切削時的工藝條件和輔助條件提出了很高的要求。刀具技術人員以及涂層專家們采用相應的適當材料和涂層以及幾何形狀,已經掌握了切削刀具的較高的負荷。
專門為干式加工設計的Specht500T型加工中心裝有一根可圍繞水平軸轉動的工件更換器。利用這種工件更換器,工件在裝料側處于正常位置,而在工作間里則是自上而下懸掛著的。這樣,切屑可以從上面自然落下
“由于在干式加工時不存在通常的切削刀具熱沖擊負荷,所以才有可能采用超硬的刀具材料,也才有可能達到高得多的切削加工值”??査刽敹虼髮W機床和操作技術研究所學術部主任于爾根·施密特教授如是說
幾乎所有的制造商都提供干式加工機床
到目前為止,幾乎所有的機床制造廠家全部把“干式”機床列入了他們的產品目錄中。比如HuellerHille制造的Specht500T型加工中心,就是專門為干式加工設計的。該機床上裝有一根可圍繞水平軸轉動的工件更換器,利用這種工件更換器,工件在裝料側處于正常位置,而在工作間里則是自上而下懸掛著的。這樣,切屑從上面自然落下,同時由切屑傳送機通過吸引作用將其運走。其他優點還有:機架極為敞亮,切屑由不涂漆的不銹鋼板制成的切屑溜槽中垂直滑落而下,而且工作間里不設可能形成切屑聚集成堆的平面。此外,在熱性能方面也向機床提出了更高的要求,因為這里不再象通常那樣采用噴射冷卻潤滑劑進行散熱。所以,Specht型機床的結構設計是完全熱對稱的。
路德維希堡許勒希勒股份有限公司研發協調人蒂圖斯·科諾爾德博士解釋說:“工件更換器和三軸單元之間的框架結構可以防止因熱造成的偏差,而這種偏差是不可彌補的?!贝送猓糜跈C床破裂監控的激光測量系統還可以測定主軸與裝置之間的距離(Z軸間距)??浦Z爾德博士說:“這樣可以對熱延伸進行補償。而且也可以根據此前測定的工件溫度對工件的延伸進行補償。”對于微量潤滑則專門研制了自備的潤滑劑輸送系統。
所有的系統元件相互制約
需要切削的材料、加工的方法以及工件的幾何形狀對于是否能夠采用干式加工、或者是否可以采用微量潤滑或小量潤滑也有一定的影響。這些多方面的影響使干式加工變成了一項復雜的任務。這項任務只有根據相應的加工情況才能成功地加以解決。在干式加工時,尤其是鉆孔、螺紋切削和研磨對對具提出了極高的要求,因為加工位置位干工件的正中央。
“在采用微量潤滑進行鉆孔或研磨時,重要的是將潤滑劑涂到切削位置上”。帕爾姆這樣強調并同時指出:“取得成功的重要因素在于,刀具、微量潤滑系統、機床和磨具應當適合于進行干式加工,它們之間應當相互配合良好?!备墒郊庸さ臐摿€遠遠沒有開發完。掌握干式加工是迄今更大幅度地提高切削速度的前提。帕爾姆說:“通過將干式加工進一步優化,我們打算首先在高性能加工的聯合項目范圍內取得決定性的進展?!?/p>
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