HSM高速加工讨论区 - 竝旻贸易有限公司&通勇机械厂

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何谓奈米科技？

　　微米(μm) 与奈米(nanometer,nm) 都是度量衡单位，1μm = 10 -6 m，1nm=10 -9m。而材料尺度由微米到奈米所代表的意义并不只是尺寸的缩小，同时，新而独特的物质特性亦随之出现。在奈米的领域下(1~100nm)，许多物质的现象都将改变，例如质量变轻、表面积增高、表面曲度变大、热导度或导电性也明显变高...等，因此也就衍生了许多新的应用。

　　奈米科技便是用各种方式将材料、成份、介面结构等控制在1~100奈米的大小，并改变其操控，观测随之而来的物理、化学与生物性质等的变化，以应用於产业。其实奈米效应与现象长久以来即存在於自然界中，并非全然是科技产物，例如：蜜蜂体内因存在磁性的「奈米」粒子而具有罗盘的作用，可以为蜜蜂的活动导航；莲花之出污泥而不染亦为一例，水滴滴在莲花叶片上，形成晶莹剔透的圆形水珠，而不会摊平在叶片上的现象，便是莲花叶片表面的「奈米」结构所造成。因表面不沾水滴，污垢自然随著水滴从表面滑落，此奈米结构所造成的莲花效应(Lotus Effect)已被开发并商品化为环保涂料。

SURFCAM 5-Axis Machining at Haas Automation’s 2nd Annual Demo Day

(Westlake Village, California, USA, June 14, 2002) Surfware, Inc., makers of SURFCAM CAD/CAM Systems, is pleased to announce their participation in the Haas Automation’s 2nd Annual Demo Day. On June 19, 2002, Haas Factory Outlets throughout the U.S. and Canada will host a one-day high-speed machining event to mark Haas Automation’s 2nd Annual Demo Day. This will be an opportunity for the public to see the latest advances in high-speed machining equipment, tooling and CAD/CAM software being demonstrated on Haas CNC machines.
One of the five applications the HFOs will be presenting is a 5-axis turbo charger impeller. The impeller was programmed by Greg Schils, Surfware Senior Engineer using the latest SURFCAM 5-Axis software. The impeller will be machined out of 1018 steel - cut on a Haas VF-4 VMC with a high-torque 10,000-rpm spindle, high-speed machining software with full look-ahead, and using a Haas TR 210 trunnion rotary table for fully interpolated 4th- and 5th-axis motion.

In addition to the machining demonstrations, each HFO will present educational seminars detailing the benefits of high-speed machining, as well as illustrating the importance of proper tooling, balanced tools, proper speeds and feeds, and optimized part programs. Haas applications engineers, as well as representatives from major tooling and CAD/CAM manufacturers, will be on hand to share their insights and answer questions.
For more information about Haas Automation and the expanding network of Haas Factory Outlets or to locate your local HFO, please contact Haas at 800-331-6746, or visit www.HaasCNC.com on the Internet.

About Surfware, Inc.
Surfware, Inc. is the manufacturer of SURFCAM® CAD/CAM software, built for the Microsoft® Windows® operating system environment. SURFCAM makes easy CNC programming of 2-, 3-, 4, and 5-axis mills, lathes, wire EDM, laser, plasma, and water-jet machines a reality. Machinists, designers and engineers worldwide use it for 2D and 3D mechanical design, surface modeling, solid modeling, reverse engineering, prototyping, mold-making, pattern-making and production machining. For more information, contact us at: www.surfware.com, email: info@surfware.com, telephone: 800.SURFWARE (North America) or +1.818.991.1960 (worldwide), fax: +1.818.991.1980 (worldwide).

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每分钟三万转不算高速
本文摘自：美国 Moderm Machine Shop 杂志 Peter zelinski

实际上一般称之谓高速加工技术（实为高效率加工）并不要求特别选择主轴转速。即使机床选择在低主轴转速运行，也可以通过提高进给速度和减少切削深度获得最高效率加工。并不必特别要求制造商给机床配备最低主轴转速。同样道理，甚至在整个加工过程都可以不要经常地调整主轴转速。根据加工条件和使用的刀具，有时即使主轴在30,000 rpm 条件下旋转，也可能只算是普通加工。
Macro 技术公司开发生产的最高转速为 30,000 rpm 的主轴，就是为普通加工设计制造的高速主轴。这个主轴是由工厂用压缩空气驱动。在加工中，主要应用于小刀具铣削和钻削。对于一个直径小于 1/8 英寸的刀具，即使在 30,000 rpm 的主轴转速下切削，也不能算作是高速加工。使用小型刀具必须选择很高的主轴转速，否则会因为切削速度太低，切削功率不足而无法切削。
使用1/32 英寸直径的刀具，在 10,000 rpm 的最高主轴转速下的切削速度为 82 sfm，几乎低于所有材料加工所需要的最低切削速度。同样直径的刀具在最高主轴转速为 30,000 rpm 时，才能达到 246 sfm — 切削手册上加工不锈钢时的推荐切削速度范围。Macro 技术公司开发的车间气动主轴主要用于在现有设备上实现高主轴转速加工。一个带锥度的气动主轴如同一个能在不使用时，装在加工中心的刀库内的刀具夹头（如图示）。（完）

提高刀具效率的十条建议
本文摘自：美国 Moderm Machine Shop 杂志 Dave Eisele（Ingersoll刀具公司）

我们专门为工程师和程式师进行使用好刀具提高生产效率的训练教育。19年来，我们曾举行过数百次专题讲座和训练学习班。根据理论、学员提问和我的深层理解，向用户提出使用好刀具提高生产效率的最好的十条建议，其中有些可能是大家熟悉的，但愿能通过再接受其中的1-2条新建议，增加新见识、进一步提高所在企业的生产效率。
◆ 着重于最大限度地减少零件的整个加工费用。而不只着眼于减少刀具消耗费用。从最新的有关统计资料表明，刀具的消耗费用只占整个零件加工费用的3%，这与机床的加工时间和消耗等的97%相比，是微不足道。所以，我们的建议也是着重于减少整个加工费用。
◆ 四项目标。当设计一个新的加工方案或修改现有加工程式时，建议将以下四项任务作为主要的解决目标：周期时间，刀具寿命，零件品质和表面粗糙度。并将其具体明确、分等级量化成可检查、验收的指标。同时，在设计加工方案与制定预期目标时，应与刀具销售商共同协商，你将会获得成功，得到更快较好的回报。
◆ 理解与掌握好在切削各种材料中，切削力的产生与作用规律。例如，掌握好切削力的作用规律，就可选择能提高零件装夹刚度的切削力方向进行加工。还可以通过考虑减少切削深度的方法，将径向力改变成轴向力的方向进行加工等。
◆ 利用刀具几何形状优势，极好地提高生产效率。例如，选择有主偏角的刀具，通过增加进给量，增大切屑厚度，提高切除率等。
◆ 找准问题。当加工中出现问题、故障，需认真分析研究，仔细判断是加工过程中的问题，还是刀具使用不当产生的问题。不要太着急地责备刀具使用者。相反，利用刀具失效模型的提示，找出产生故障的根本原因。例如，通过对产生的切屑进行分析，即能按表现出的现象，初步判断出是机床夹具还是刀具的问题。再检查刀具是否损坏，检查机床刚度、切削用量、刀具几何形状、排屑和冷却液等。如果问题是刀具引起，更换、安装好刀具。将加工过程中出现的问题，逐个加以解决。
◆ 加工方案的理性选择。提高生产效率的正确答案，有时是需要采取特殊的加工方法。例如，对于大孔零件的单件和短周期生产，使用整体式螺旋铣刀铣孔（与钻大孔相比），将是高效、最经济的加工方案。还有另一个更不寻常的加工实例，是选择使用插铣方案，据有关资料透露，它可比用普通立铣刀加工提高4倍以上的生产效率。
◆ 对切削温度进行深入细致地研究。即研究它是如何产生、主要产生局域以及有什么利弊等？金属切削通常总是会由摩擦产生高温，给加工带来弊端，但也不全是，尤其在切削钢件时，你还想通过高温软化零件，形成理想切屑。但需要避免在加工中引起零件淬硬、使刀具过热或者产生脱碳等的太高切削温度。
◆ 根据加工材料使用经优化设计几何形状的刀具。尤其在需加工各种各样工件材料的产品车间，提防使用所谓的“通用刀具”进行加工。当你改变材料时，一定化时间改换成经优化设计几何形状的刀具。这样将提高生产效率和取得好的经济效益。此外，需注意，有关刀具价格标签上的数字是加工经济学方程中最没有意义经济数字。
◆ 优化设计出理想的刀具轨迹。以保证加工过程中，切削系统有最大刚度和能进行大进给量切削。
◆ 返回学校。许多公司已经将很多工程师和程式师派遣到我们培训班学习。经过学习后，将所学知识马上用于生产实际，并在很短时间内（几周）取得好的经济效果。能使新技术投资迅速得以回报。另一个好处是，返回到学校能学到最新的刀具和加工技术，否则，只有在2-3年才能学到，这无形中，将极大地提高了公司在国际市场的竞争力。

关于作者：Dave Eisele是Ingersoll刀具公司用户培训部经理。（完）