60セットの装備、長い
製品のターンアラウンドラインとサイト占有率の広い領域があります。 その生産効率は、機器の故障プロセスとマージンの数によって全体的に向上しています。 高CNCマシニングセンタの切削効率CNC加工は、最新の製造における高度な製造生産性を代表するものとして、機械、航空宇宙、金型産業において極めて重要な役割を果たします。 1990年代以来、ヨーロッパ、米国、および日本の各国は、高速CNC工作機械の新世代を開発して適用し、高速工作機械の開発のスピードを加速してきました。 高速スピンドルユニットモータスピンドル速度15000〜100000r / min、高速移動速度60〜120m / min、切削送り速度60m / min、高速加工の可動部分の高速・高加減速、高速加工中心送り速度最大80m / min、最大100m / minの空気速度。 米国シンシナティのHyperMach工作機械の送り速度は最大60m / min、速度は100m / min、スピンドル速度は60,000r / minに達しています。 加工精度については、従来のCNC工作機械の加工精度が10μmから5μm、精密マシニングセンタが3μmから5μm、1から1.5μmに増加し、超精密加工精度が始まった過去10年でナノメートルレベル（0.01μm）に入る。 新世代の高速CNC工作機械、特に高速マシニングセンタの開発と応用は、超高速切削と密接に関連しています。
1.国内外のマシニングセンタ間での切断レベルの違い
現在、先進国での旋削加工の切削速度は5,000~8,000m / min以上に達しています。 工作機械のスピンドル速度は30,000rpm（100,000r / min以上）でもあります。 例えば、フライス盤では、外国での切削速度は一般に1000〜2000m / minよりも大きいが、国内換算では海外の1/12〜1/15、すなわち国内乾燥12〜人生の15時間は1外国の乾燥時間に相当します。 調査によると、多くのマシニングセンタの実際の切断時間は作業時間の55％未満です。 したがって、多くの企業にとって、処理効率を向上させ、スクラップ率をいかに低下させるかが一般的な問題となっています。 中国のCNCマシニングセンタの切断効率を調査したところ、工具の精度が低く、ブレードの振れ量が大きく、加工の仕上げが悪く、比類のない加工設備など多くの問題があることが判明しました。
2.切削効率を向上させる方法
（1）切削量の合理的な選択
高速切削に代表されるドライカッティングやハードカッティングなどの新しい切削技術は、多くの利点と強力な活力を示し、処理効率と品質を向上させ、コストを削減する製造技術の主な方法となっています。 裁断速度が10倍に増加し、送り速度が従来の切断「禁制領域」をはるかに超えて20倍に増加した場合、切削機構は根本的な変化を経験していることが実証されている。 その結果、単位出力あたりの金属除去率が30％~40％向上し、切削抵抗が30％低減され、工具の切削寿命が70％向上し、切削残量が大幅に低減され、切削振動がほとんど排除される。 切断プロセスは不可欠な飛躍を遂げました。 工作機械の現状によれば、先端工具の高速加工能力を最大限発揮させるためには、単位時間当たりの材料除去量（材料除去率Q）を高めるためには高速加工が必要である。
妥当な量の切断を選択しながら、高密度カッター（1インチ直径あたりのカッター歯の数）を選択し、歯当たりのフィードを増やし、生産性と工具寿命を改善してください。 関連する実験的研究では、ライン速度が165m /分で歯当たりの送りが0.04mmの場合、送り速度は341m /分であり、工具寿命は30個であることが示されている。 切削速度を350m / minに増加させると、1歯当たりの送り量は0.18mmで、送り速度は2785m / minで、元の加工効率の817％であり、工具寿命は117に増加します。
（2）性能の良いツール素材を選択する
CNC工作機械の切削加工では、金属切削工具の役割はワットによって発明されたものに過ぎません。 工具を作るために使用される材料は、高温、必要な曲げ強度、衝撃靱性および化学的不活性、良好な加工性（切断、鍛造、熱処理など）で高い硬度および耐摩耗性を有していなければならず、 現在、良好な性能を有する国内外の工具材料には、サーメット、硬質合金被覆工具、セラミック工具、多結晶ダイヤモンド（PCD）および立方晶窒化ホウ素（CBN）工具が含まれる。 彼らは独自の特徴を持ち、異なる素材と切削速度に適応します。 CBNは、高硬度硬化鋼および硬質鋳鉄の切断に適しています。 例えば、高硬度鋼（50〜67HRC）や冷間鋳鉄の加工には、セラミック切削工具やCBN切削工具が使用されています。 中でもセラミック切削工具には、硬さが60〜65HRC以下のものを用いることができる。 、およびCBN切削工具を使用してワークの上の65HRC; PCDは、非鉄金属、合金、プラスチック、ガラス繊維などの切断に適しています。アルミニウム合金部品を加工する場合、主にPCDとダイヤモンドフィルムコーティングツールを使用します。 炭素工具鋼および合金工具鋼は、ボーリング工具、金型、タップなどの工具にのみ使用されています。 硬質合金被覆工具（被覆されたTiN、TiC、TiCN、TiAINなど）は、硬度が高く、加工可能なワークピースの幅が広い。 抗酸化温度は一般的に高くないので、切削速度の改善は、一般に鋼部品の400〜500m /分の加工範囲、およびAl 2 O 3被覆高温硬度、高速範囲での加工、その磨耗TiCとTiNコーティングより優れています。
さらに、切削工具の切削部分の幾何学的パラメータは、切削効率および加工品質に大きな影響を及ぼす。 高速切削では、工具のすくい角は通常の切削のすくい角よりも一般に10°小さく、後ろの角度は5°-8°です。 工具先端の熱摩耗を防止するために、主切れ刃と補助切れ刃の先端には、丸い先端または面取りされた先端を使用して局所的な先端角を増加させ、先端近くの切れ刃の長さを増加させ、工具材料の体積。 工具の剛性を高め、工具の破損を低減します。
（3）コーティング技術の開発スピードアップ
創業以来、工具コーティング技術は、工具性能と加工技術の向上に重要な役割を果たしてきました。 コーティングされた工具は現代の工具の象徴となり、工具の工具の割合は50％を超えています。 21世紀の初めには、コーティングされた工具の割合がさらに増加し、CBNコーティング技術が技術的に画期的になり、CBNの優れた性能がより多くの工具や切削加工に適用されることが期待されています複雑なツールとフォーミングツール）。 これにより、処理された鉄系金属の切断レベルが包括的に向上します。 さらに、ナノスケールの超薄超多層および新コーティング材料の開発と応用が加速し、コーティングが工具性能を改善する主な方法になります。
（4）高精度ブレードの選択
ブレードの精度が低いこと、振れ量が高すぎること、正面フライスカッターの表面仕上げが減少し、溝が現れることもあります。 高精度CNC工作機械でのブレードの振れは、2〜5μmに制御する必要があります。 CNC工作機械の開発により、ブレード表面改質コーティング処理（基板は高速度鋼、WCoカーバイド、Tiベースのサーメット）の外観は、大幅にブレードの精度を向上させます。 同時に、旋回用の効率的なスキージブレード、複雑な形状のリーマーブレード、ボールエンドミルブレード、および飛行待機を防止する高速フライスカッターブレードなど、さまざまな新しいインデックス可能なインサート構造が登場しました。 索引付け可能なインサートは、材料、コーティング、および溝の包括的な開発の新しい段階に入りました。 材料および機械加工プロセスの処理における材料、コーティング、および溝タイプの合理的な組み合わせによって、最高の機械加工結果を備えたブレードを開発して、要件を満たすことができます。 高速、高寿命の切削加工生産技術のための異なる要件。
（5）加工面の品質を向上させる
同じ切断効率（すなわち、同じQ値）を維持しながら、切断速度を増加させることにより、チップ形成プロセスを改善し、切断ダンピングを増加させ、フラッタを抑制し、したがって、ブレード当たりのフィード量を減少させて、切削面のトラックの高さは、精密部品と金型の処理に資する表面粗さを改善します。
（6）合理的なツールの目録を確立する
ここのツールは高い切断効率のツールであり、これらのツールの価格は高くなります。 フライスカッターの直径は同じで、良い工具の価格は通常の工具の数倍または10倍以上です。 企業が長年に渡って多数の優れたツールを保有しており、これらのツールを長期間使用しないと、資金のバックログが発生します。 ただし、ツールが通常予約されていない場合、または予約数が少なすぎる場合は、すぐに使い切られ、一度に新しいツールを購入することはできません。 これは必然的にCNC加工の効率に影響を与える。 ほとんどの企業のマシニングセンタのツールマガジンには40台以上のカッターが対応でき、60,90,120などさまざまなカッター数のツールマガジンがあります。 ツール間の交換時間はますます短くなっています。 ドイツのSTEINEL社製BZ-26、日本のMAKINO製MCC86、米国のCINCINNATI社製MAXIM500の工具交換時間は3〜4秒です。
（7）シンプルな設計の鋭利なクランプ
カッターフライスカッターは効率が高く、使いやすいです。 彼らはオペレータによって歓迎されています。 しかし、ブレードの消費量が多く、使用コストが高い。 ほとんどの場合、刃の損傷は刃先の摩耗によって引き起こされるので、刃の再研削および再使用工場はより高い経済的利益を得ることができる。 超硬合金インサートは、硬度が高く、研削効率が低い。 シングルチップ研削を使用しても、節約の目標は達成されません。 一度に複数のクランプを実現するには、高効率で簡単な治具を設計する必要があります。
（8）処理方法の選択
処理方法は、粉砕粉砕とカウンター粉砕の2種類に分けることができます。 機械的伝動系やマシニングセンタ自体の構造は、精度や剛性が高く、相対移動面の摩擦係数が小さく、伝達部品の隙間が小さく、変速機の慣性が小さく、減衰比粉砕ミルを使用することができます。 処理効率を向上させる処理方法。 加えて、加工経験によれば、工具寿命はアップカットミリングに比べて1倍以上増加する。 非対称エンドミル加工法を使用すると、工具寿命が2〜3倍になる可能性があります。
（9）妥当な処理ルートを選択する
CNC工作機械、特に4軸マシニングセンタは、一般的に1段クランプと多軸加工であり、工具を自動的に交換して一度形作ることができる工具マガジンがあります。 したがって、正確で簡単な処理ルートを決定することは、処理品質を保証し、効率を向上させるための基礎である。 プログラミング中の処理経路を決定する原理は、主に次のとおりです。部品の加工精度と表面粗さに対する要求は保証されなければなりません。 できるだけ加工経路を短くし、工具アイドル走行時間を短くしなければならない。 数値計算が簡単であり、ブロック数を減らすためにブロック数を減らす必要があります。 プログラミングワークロード。 位置精度と寸法公差の要求が高い穴加工の場合、18〜20mm未満の穴径の加工ルートは、穴あけ穴あけ加工、穴あけ加工、および18〜20mmを超える穴径加工です。 プロセスルートは、穴あけ - リーマン - ラフボア - 細い穴です。
加えて、加工技術の統合された適用によって、工作物の設置台数を減らすことができ、これにより、取り扱いおよび設置時間を効果的に短縮することができる。 例えば、5軸と5軸のマシニングセンタと垂直旋盤を組み合わせてユニバーサルマシニングセンタを形成し、大部分（またはすべて）の部品の加工を一度に行うことができます。
（10）ワーククランプの選択
CNC加工中にプロセスが集中するため、部品の位置決め、クランプ設計、固定具の選択と設計を包括的に考慮する必要があります。 まず、組み合わせ治具をできるだけ使用する必要があります。 ユニバーサル固定具の柔軟性が低く、位置決め精度が比較的低いため、製品バッチが大きく、加工精度が高い場合に特別な固定具を設計することができる。 第2に、工具を選択する際に、工具の交換およびオンライン測定を容易にして、衝突の干渉を回避する必要があります。
（11）マシニングセンタの補助設備が必要
マシニングセンタでは、ツールプリセッタ、自動測定装置、洗練された検出器などの測定装置が使用されています。 自動測定装置により、オペレータは、部品の位置決め精度を保証する必要はなく、加工プログラムの一定の固定座標系に合致するようにいつでも部品を移動および調整する必要はない。インストール時間を短縮します。 測定の助けを借りて、実装時間を含めて2.5時間を要するプロセスは1.5時間に短縮されました。 加えて、これらの測定装置の適用はまた、加工誤差を低減することができる。
（12）オペレータのスキルと知識の訓練
マシニングセンタの加工効率は、マシニングセンタの加工時間に対する切削時間の比率に大きく依存します。 比が大きいほど加工効率が高くなります。 同時に、現代の処理装置の技術内容はますます高くなり、人員の品質要件はますます高くなっています。 実際の生産では、技術レベルの低い人員や非熟練作業により、プログラムのデバッグや工作物の変更などの非処理時間に費やす時間が長すぎるため、マシニングセンタの処理効率が低下します。 さらに、その専門知識はあまりにも少なく、数値制御処理、数値制御技術、数値制御ツール、および切削パラメータの原理に関する科学的指導が不足しています。 したがって、包括的な訓練システムの確立、現代の切断加工技術の開発に適応した新しい教材の作成、技術者による理論知識の研究の強化、企業間の内外の技術交流の強化が非常に必要です。
エンジンクランクシャフト：古い工作機械を複合加工して21世紀に入った後、エンジンのクランクシャフトに製造プロセスや工具などの大きな変化が生じました。 半ナイフ旋削加工と手動研削加工を半世紀以上にわたってリードしてきたことは、加工精度が低く柔軟性が低いため、歴史的段階から徐々に撤退しています。 高速・高効率の複合加工技術・設備が自動車・部品製造業に急速に参入し、高速・高効率の複合加工技術がクランクシャフトの加工・生産に大きく貢献し、必然的に開発動向。
クランクシャフト加工技術装置
現在、中国の古いクランクシャフト製造ラインは、通常、一般の工作機械と特殊工作機械で構成されており、生産効率と自動化は比較的低い。 荒削り設備は、一般に、マルチナイフ旋盤を使用して、クランクシャフトのメインジャーナルおよびコネクティングロッドジャーナルを回転させる。 加工品質は安定性に乏しく、加工応力が大きくなり易く、妥当な加工代を得にくい。 MQ8260クランクシャフト研削盤のようなクランクシャフトの一般的な機械加工は、一般に、粗研削、半仕上げ研削、微細研削および研磨に使用される。 通常、手動操作が使用され、加工品質が不安定であり、寸法の一貫性が悪い。
旧式の生産ラインの主な特徴の1つは、共通の設備が多すぎることです。 延性鋳鉄クランクシャフトの加工によれば、生産ラインは35~40セットの設備を有する。 著者は、国内の鍛造スチールクランクシャフト生産ラインを調査しました。 粗削りは、主軸とコネクティングロッドネックと、数値制御された仕上げ主軸とコネクティングロッドネックとの通常の外部フライス加工を採用し、その後、複数の研削手順を経て、仕上げ加工に移行する。 プロセス。 したがって、この生産ラインは
現在の自動車エンジンクランクシャフト製造業界は、以下の問題に直面している。
多品種少量生産; 2。
2.配達時間が大幅に短縮されました。
3.生産コストを削減する。
4.切断が困難な材料の出現により、加工がより困難になった。 ハードカットなど、処理で対処する必要がある多くの問題があります。
5.環境を保護するために、乾式切断または準乾式切断を達成するために切削液の使用量を少なくするか、または使用しないことが必要です。