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　　在过去的几年里，当今世界范围内的铸件制造业都获得了飞速的发展。数控机床和技术的不断进步极大地提高了铸件制造的速度和精度，这种的结果是10年以前所无法想象的。那时，CAD/CAM早已普及，高速加工也早已获得了广泛的应用，并已成为铸件制造的必不可少技术众所周知。

　　近年，铸件制造业发生了下列变化：

1．1990年，铸件的一般交付周期性是24个月，5年后则要求少于12个月的交付期，而那时则明确要求9个月甚至6个月的交付周期性。

　　3．铸件的设计全数选用CAD设计，铸件的介科羽全数为微积分模型，铸件的形状的检测明确要求与微积分模型吻合，意味着要用数控机床确保介科羽的几何精度，手工雕琢要防止或极大某种程度的减小。

　　4．实型铸成技术已应用，铸件的制造商提供更多准确的3D铸成模型，由专业的铸成厂顺利完成精密铸成，使铸成吕普县的精度越来越高，意味极大某种程度地减小了粗加工的稳定度。

　　5．技术的不断进步使的研磨速度提高，铸件加工的研磨线速度能达至300～1200m/min。

6．机床、电切入点、、计算机等方面的技术不断进步以及程式设计工具的日益强大为10年来高速加工的应用积累了大量的实战经验，10000～20000r/min转速下的高速加工早已成为铸件制造必不可少的技术。

　　JOBS提供更多了新的形势下铸件加工的新的方案，这种方案创建在JOBS 20余年的五轴高速机床的制造和实战经验，为大量铸件制造用户提供更多整体的解决问题方案以及高可靠性和高质量的JOBS高速加工机床的基础上。

　　BUSS切入点手动更改控制系统

　　在大众-斯克达工厂运转着当今世界一流的铸件加工场效应制造控制系统（图1），那是高效铸件加工设备的一个典型的实例，也是BUSS控制系统最成功的案例众所周知。

该场效应控制系统由三台JOMACH245/BUSS共同组成，每个机床带有16-HSK63+16-ISO50刀库，每台设备带有6个附具头，带有6个罐子的场效应罐子把两个机床相连接。高效的加工来源于JOBS公司独有的BUSS切入点更改控制系统，它由能手动更改的多个切入点头共同组成。

刚性十分好的3轴头具有45kW的研磨功率，用作2D的粗加工，能采用φ160mm的面车床，90°铣头可加工铸件的前部。强力的五轴头反之亦然具有45kW，能采用φ52mm的娇鼠刀对于3D的介科羽做粗加工，它还能用作加工各种空间位置的孔系。然后利用25kW、16000r/min的高速五轴头对铸件进行半精加工和精加工，对于铸件的外部选用25或20mm的护耳刀，内侧用10mm的护耳刀进行半精加工。在做精加工时的切深小于0.3步距小于 0.5mm，平均切削速度能达至12m/min，铸件表面的残余高度小于0.01mm。250mm直径的加宽杆用作深腔部位的加工，防止了加宽刀杆带来的震动，250mm的90°加宽铣头用作加工取向槽的前部，能确保取向槽的精度。由于选用了交换罐子，机床的切入点转动时间大大提高，能达至6000h/年。

　　当然，并非所有的工厂单厢投资如此一流的场效应制造控制系统。优先选择配有BUSS控制系统的单一设备（如JOMACH243BUSS或JOMACH245BUSS）也是一个十分好的优先选择，这种反之亦然能在一次装卡顺利完成从粗加工到精加工的全数成品。如果将机床的床身加宽一倍，能在一侧加工，一侧装卡，反之亦然能提高切入点的运转效率。目前，当今世界上早已运转着利穆县这种的机床了。

　　JIMS高效高速加工控制系统

JIMS是JOBS公司推出的另一套高效高速加工方案（图2、图3 ），它是电切入点的更改控制系统，它能半手动更改38kW、200Nm、6000r/min的切入点，31kW、125Nm、10000r/min的切入点，40kW、55Nm、18000r/min的切入点。创建在粗加工分开的加工概念基础之上，JIMS解决方案是铸件介科羽加工的全数方案。与一般的单切入点高速加工机床相比，JIMS有下列特点：

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　　图3 JIMS高速加工中心

　　1．研磨能力

高速加工采用的切入点一般为电切入点转速为15000r/min以上，功率不小于15kW，其轴承为陶瓷轴承，直径也很小，不宜于承受低速重载，因此选用的加工速度一般在10000r/min附近，直径小于20mm，精加工的研磨量在0.5mm以内，这实际上解决的是零件表面的抛光。对于具有较大稳定度的介科羽的粗加工（指直径30mm以上，切深5mm以上）的和半精加工（切深5mm以内），一般达不到高效率加工，即便高速头具有足够的动力，但是考虑到加工可能带来震动会影响陶瓷轴承的寿命，一般也不推荐采用。JIMS控制系统中能选用6000r/min（普通轴承）和18000r/min的两种电切入点，它们覆盖了1800～18000r/min的全数的加工范围，能胜任所有3D介科羽的粗加工、半精加工和精加工。

　　2． 问题

理论上讲，能利用高速机床的小吃刀、快走刀的方式解决介科羽的粗加工和半精加工，但这种方法必然会使轨迹的长度加宽。高速加工一般选用整体硬合金的护耳刀，为了提高的寿命，在表面用TiAlN涂层，刀刃不能重磨，和刀柄的精度明确要求很高以适应高速加工平衡的明确要求。比较昂贵，而且寿命有限。JIMS控制系统中的低速头完全能采用普通的国产，只在高速加工时才采用价格昂贵的高速，提高了高速机床的加工效率同时也降低了加工成本。

　　3． 零件的表面预处理

铸件在进入高速加工之前，零件表面的处理的情况是影响高速效果的十分重要的因素。一般明确要求铸件介科羽上留有较为均匀的稳定度，防止在高速加工突然切入引起震动影响和切入点的寿命。这就明确要求在粗加工的过程中就考虑到介科羽的变化，并提高对粗加工的明确要求，增加了粗加工的时间。JIMS提供更多的6000r/min的切入点能对零件的表面做很好的预处理，使铸件在进入最后的精加工阶段留有十分均匀的稳定度，能极大地提高铸件最终的加工精度并能高和切入点的寿命。

　　4． 粗、精加工生产的协调

铸件制造厂在购买高速加工设备时会经常遇到粗、精加工设备的匹配问题。国内很多工程师认为一台高速加工机床至少能和三台至三台粗加工机床匹配，而国外的很多工程师则认为应该为1：1的配置。不同的结论来自于不同的应用水平，同时和、铸件的材料及吕普县的质量有关，即使同一个工厂对不同的铸件也有不同的最佳匹配效果。JIMS控制系统的6000r/min的切入点为生产的匹配提供更多了最佳的场效应。由于6000r/min的切入点有很强的加工能力它对于介科羽的加工速度远远高于传统的粗加工机床，用户能适当提高精加工机床的比例，提前将铸件放到高速机床上处理利用，能极大限度的提高高速机床的利用率。

　　5． 强力和高速五轴技术的应用

　　JIMS控制系统提供更多了强力和高速两个五轴头，它使在半精加工时就能利用五轴的程式设计技术，能确保最终五轴高速加工的稳定度和精度。在很多情况下选用五轴加工技术能应用平面，加大研磨宽度，提高表面光洁度，提高研磨效率。在后面的一个零件加工过程的分析中能看到五轴加工技术的应用效果。

　　一个零件的初步加工

　　在这个分析中，我们加工的零件（图4）材料为铸铁，局部的加工稳定度为（4～5mm），装卡部位无加工干涉。我们推荐的加工方式如下：

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　　图4 一个零件的五轴加工

　　□ 大面积的低曲率平滑表面的半精加工选用(63R6的平面圆角刀（toric cutter），留下最大0.3mm的稳定度（这个加工过程为五轴联动）。

　　□ 狭窄面积的低曲率部位（如侧肋）的半精加工选用(24R6的平面圆角刀（toric cutter），留下最大0.2mm的稳定度（这个加工过程为五轴联动）。

□ 圆角部位的半精加工用(16R8的护耳刀，留下最大0.1mm的稳定度。

　　□ 大面积的低曲率平滑表面的精加工选用(63R6的平面圆角刀（toric cutter），这个加工过程为五轴联动。

　　□ 狭窄面积的低曲率部位（如侧肋）的精加工选用(24R6的平面圆角刀（toric cutter），这个加工过程也为五轴联动。

　　□ 圆角部位的精加工用(16R8的护耳刀，这个加工过程选用“3+2轴”，这种方法能够加工到难加工的部位（因而能减小的长度），使倾斜于加工表面能增加研磨的线速度，进而提高表面的加工质量。

　　□ 凸工件的半精加工选用全五轴联动和表面的法线成约5°倾角用多刃娇鼠圆角刀，对于护耳刀选用3+2的加工方式。

□ 凹工件的半精加工选用与部件方向平行的方式加工，倾角约为20°，加工方式为3+2轴。

　　□ 精加工和超精加工时选用与部件的方向成 45°角的加工方式，的倾角为30°，程式设计方式为3+2。

　　( 文章来源：互联网 )

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