L450Z多功能數(shù)控車床超高速切削熱變形抑制技術(shù)

L450Z多功能數(shù)控車床作為我國數(shù)控車床的代表之一，在加工精度、性能穩(wěn)定性等方面具有顯著優(yōu)勢。在超高速切削過程中，由于切削熱的影響，容易導(dǎo)致工件和刀具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度和表面質(zhì)量。本文將從L450Z多功能數(shù)控車床超高速切削熱變形抑制技術(shù)的角度進(jìn)行分析。

一、L450Z多功能數(shù)控車床超高速切削熱變形產(chǎn)生的原因

1. 切削熱的影響

在超高速切削過程中，切削力大、切削速度高，切削熱迅速積累，導(dǎo)致工件和刀具產(chǎn)生熱變形。切削熱主要來源于以下幾個(gè)方面：

（1）切削過程中的摩擦熱：切削過程中，工件與刀具之間的摩擦力轉(zhuǎn)化為熱能，使工件和刀具溫度升高。

（2）切削過程中的塑性變形熱：切削過程中，工件材料發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生塑性變形熱。

（3）切削過程中的氧化熱：切削過程中，工件材料與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生氧化熱。

2. 切削參數(shù)的影響

切削參數(shù)對超高速切削熱變形的影響主要體現(xiàn)在切削速度、切削深度和進(jìn)給量等方面。切削速度越高，切削熱越大，熱變形越嚴(yán)重；切削深度和進(jìn)給量越大，切削力越大，熱變形也越嚴(yán)重。

3. 刀具的影響

刀具的材質(zhì)、幾何形狀、冷卻性能等因素都會(huì)對超高速切削熱變形產(chǎn)生影響。刀具材質(zhì)硬度高、導(dǎo)熱性好，有利于降低切削熱；刀具幾何形狀合理，可減小切削力，降低熱變形；刀具冷卻性能好，有利于帶走切削熱，降低熱變形。

二、L450Z多功能數(shù)控車床超高速切削熱變形抑制技術(shù)

1. 優(yōu)化切削參數(shù)

（1）合理選擇切削速度：在保證加工精度和表面質(zhì)量的前提下，盡量降低切削速度，以減小切削熱。

（2）合理選擇切削深度和進(jìn)給量：在滿足加工要求的前提下，盡量減小切削深度和進(jìn)給量，以減小切削力。

2. 優(yōu)化刀具設(shè)計(jì)

（1）選擇合適的刀具材質(zhì)：選用硬度高、導(dǎo)熱性好、抗氧化性能強(qiáng)的刀具材料，如高速鋼、硬質(zhì)合金等。

（2）優(yōu)化刀具幾何形狀：合理設(shè)計(jì)刀具前角、后角、主偏角和副偏角等幾何參數(shù)，減小切削力，降低熱變形。

（3）提高刀具冷卻性能：采用水冷、油冷等冷卻方式，降低切削熱。

3. 采用新型切削技術(shù)

（1）干式切削：在保證加工精度和表面質(zhì)量的前提下，盡量采用干式切削，以降低切削熱。

（2）斷續(xù)切削：通過改變切削路徑，使工件和刀具在切削過程中產(chǎn)生周期性斷續(xù)，降低切削熱。

（3）微振動(dòng)切削：在切削過程中引入微振動(dòng)，降低切削力，減小熱變形。

4. 改善機(jī)床結(jié)構(gòu)

（1）提高機(jī)床剛度：加強(qiáng)機(jī)床床身、導(dǎo)軌等關(guān)鍵部件的剛度，降低熱變形。

（2）優(yōu)化機(jī)床冷卻系統(tǒng)：采用高效冷卻系統(tǒng)，降低機(jī)床溫度，減小熱變形。

5. 采用熱變形補(bǔ)償技術(shù)

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測：采用溫度傳感器、位移傳感器等設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測工件和刀具的熱變形。

（2）動(dòng)態(tài)補(bǔ)償：根據(jù)監(jiān)測到的熱變形數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)床參數(shù)，實(shí)現(xiàn)熱變形補(bǔ)償。

三、結(jié)論

L450Z多功能數(shù)控車床在超高速切削過程中，熱變形抑制技術(shù)至關(guān)重要。通過優(yōu)化切削參數(shù)、刀具設(shè)計(jì)、采用新型切削技術(shù)、改善機(jī)床結(jié)構(gòu)以及熱變形補(bǔ)償技術(shù)，可以有效抑制熱變形，提高加工精度和表面質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)具體加工需求，綜合考慮各種因素，選擇合適的抑制熱變形技術(shù)。