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精密精加工
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CNC高光加工工藝

來源:網絡 編輯:SICT Marketing 時間:2017-07-25

    

目前,CNC高光加工工藝(銑削、車削加工)在大多數的工業行業中,并不被技術人員所熟知。實際工作表明它們只被少數的生產企業真正所掌握。其原因主要是以往的需求尚不是很旺盛,當然這也與認知是緊密相關的。今天我們有幸可以了解一下了。先來看看CNC銑削高光加工的外殼圖。




 

近年來,隨著高性能、高精度CNC機床的發展和性能優異的金屬切削刀具的出現,CNC高光加工已有了很大的突破,以銑(車)代磨成為可能,已經成為機械加工行業相繼追尋的目標。CNC高光加工的原理就是在精密CNC加工設備上,采用特殊的專用刀具,配合科學合理的切削參數、工藝來實現閃閃發光的加工表面效果。

【機床】

使用精密型CNC機床是進行高光加工的前提。機床要有良好剛性和精度,如精密CNC精雕機(一般轉速為:20000轉/分)。

【刀具】

實現高光效果得益于使用了金剛石刀具。金剛石刀具是CNC高光加工行業的標準配置。

好的金剛石刀具刃口在高倍顯微鏡下也看不到任何缺口的毛邊。刃口能經受長期的切削而不變化。金剛石與有色金屬摩擦系數很小,切屑不易粘在刀刃,不產生積屑瘤,因而在加工過程中始終保持刀刃對工件直接切削,光亮度能得到保證。

高光銑削刀具的刃口較寬,并采用較小的前角或者是負前角以及接近零度的刃傾角,當高光銑削加工時刀具一方面進行高速切削,另一方面由于刀具前角很小,因此刀具的刃口對被加工表面形成了刮削和擠壓效應,使工件表面獲得了很高的光潔度同時產生了硬化層,提高了工件的表面硬度和使用的耐磨性。

刀具的幾何形狀除與工件的幾何形狀有關外,主要取決于工件材料的物理特性。加工塑性材料如銅、鋁和鎳時,刀具的前角為0o,后角一般在5o~10o之間。刀尖圓弧半徑常用0.5~5mm,機床剛度高可采用較大的半徑以降低工件的表面粗糙度,如采用較小的刀尖半徑時,為不使表面粗糙度惡化須相應減少進給量。加工疏性材料如硅、鍺、CaF2和ZnS時,刀具的前角一般在-15o~-45o之間選用。最佳前角除取決于材料本身外,還取決于機床和裝夾系統的剛度,最好通過生產試驗來確定。

高光銑削選用盤式銑刀,刀盤直徑根據被銑削平面大小盡量選用較大直徑、具有較好的剛性和很好的刀片定位精度。刀盤的大小會改變被銑削平面的紋路和效果,刀片數量可以是單片也可以是多片,但多刀片對調整各刀片的一致難度較大,也很費時,使用單刀銑削效果較好。

金剛石刀具看起來價格昂貴,一次投資大,但天然金剛石具有極高硬度,非常耐磨。據統計,金剛石車刀壽命是高速鋼車刀的25倍,每把金剛石刀具可以重磨6~15次。因此,每只零件刀具消耗費是微乎其微的,并能獲得穩定尺寸和高的光亮度。

【工件】

適合高光加工的材料有鋁材、銅材、不銹鋼等。加工鋁材時,其光亮度是最光的,且對刀具的磨損最小;加工銅材時,其光亮度比較光,且對刀具的磨損次之。加工不銹鋼材時,其光亮度是呈灰色啞光的,且對刀具的磨損也較大的。

【工藝】

鏡面銑削的切削速度通常在30m/s左右。為了能加工出完美的工件,主軸在換刀后必須進行動平衡,以盡量減少動不平衡對工件表面造成的波紋。
金剛石刀具熱傳導性能好,切削量不大,所以不必加冷卻液。相反,加了冷卻液不僅增加了加工后的清洗的麻煩,而且,夾雜有鐵屑的冷卻液往往成為刀刃崩口的禍根。

高光的缺陷在于對產品的外形輪廓要求較高且穩定,否則高光后會不均勻(大小邊等)。

要獲得包含所有相關信息(如刀具、材料和加工工藝等)因素的安全技術數據,并使之成為一種最佳的組合,這往往需要一個經驗摸索與磨合過程。

【應用】

在廣東地區,五金件高光加工的趨勢明顯,鋁片高光運用在數碼產品外殼上最廣泛,且高光后還可以第二次氧化,增強高光區的耐磨性,不銹鋼高光在一些高檔的數碼相機和手機上也已開始運用。

 

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