高速加工(HSM)具有許多優(yōu)點,但是既要降低切削費用,又要最大限度地發(fā)揮高速加工的優(yōu)點,在實際生產(chǎn)中還需要克服許多困難。在高速加工中,當切削速度增加時,切削力將減小,利用這一特點,可以通過增大主軸轉(zhuǎn)速加工出尺寸公差和表面粗糙度更小的零件。
盡管高速加工尚無明確定義,但在某些試驗中主軸轉(zhuǎn)速可達到500000r/min,在實際生產(chǎn)中可達到100000r/min。由于當主軸轉(zhuǎn)速超過8000r/min時,旋轉(zhuǎn)零件需要進行平衡,因此可將高速加工定義為轉(zhuǎn)速不低于8000r/min。當主軸轉(zhuǎn)速低于8000r/min時,只有當?shù)稐U質(zhì)量分布非常不平衡時,離心力才會對加工產(chǎn)生不利影響。
隨著主軸轉(zhuǎn)速高于8000r/min的機床使用數(shù)量不斷增加,組合刀具的平衡問題就顯得格外重要,它涉及刀具和刀夾。當旋轉(zhuǎn)刀桿的理論中心軸線與實際旋轉(zhuǎn)軸線不同心時,就會產(chǎn)生不平衡的情況。
當決定是否需要對刀具進行平衡時應(yīng)考慮許多問題,而通常情況下許多使用者往往忽視了這些問題。其中一個最關(guān)鍵的問題是在高速加工時刀具不平衡對機床主軸軸承的損壞。不平衡的刀具會對主軸增加一個額外載荷,從而引起主軸軸承過早磨損和失效。這不僅造成修理和更換主軸軸承的費用浪費,而且會因停機造成生產(chǎn)時間的損失。
刀具不平衡會降低刀具性能和壽命,同時也會引起振顫,使加工表面質(zhì)量變差。
在高速加工中,我們必須清楚引起不平衡的因素和減小不平衡的措施。其中影響程度最大的就是刀夾。在高速加工中,應(yīng)優(yōu)先使用平衡設(shè)計刀夾或可調(diào)平衡刀夾。平衡設(shè)計刀夾是從設(shè)計上對刀夾平衡度予以保證,但不能補償在裝配過程中由其他零件引起的不平衡。此時,只有假設(shè)由其他零件引起的不平衡是可忽略的,但在實際生產(chǎn)中往往不可行。因此我們建議在使用這種刀夾時要測量不平衡量,并盡可能保證其在標準允許的范圍內(nèi)。