HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z

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VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z VR9-400HX20Z VR9-500HX25Z VR9-600HX30Z

VR9-700HX35Z VR9-800HX40Z VR9-900HX45Z VR9-1000HX50ZVR9-1100HX55Z

VR9-1200HX60Z

VRT1025M VRT1035M VRT1045M VRT1055M VRT1065M

VRT1075M VRT1085M VRT2035M VRT2050M VRT2065M

VRT2080M VRT2095M VRT2110M VRT2125M VRT3055M

VRT3080M VRT3105M VRT3130M VRT3155M VRT3180M

VRT3205M

HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z當前的CAM軟件種類許多，這裏我們以EdgeCAM爲例，因爲這個軟件在我們的事情中比力常用，而且在

後處理懲罰制作方面有許多獨到之處，比力容易掌握。在後處理懲罰的制作進程中，首先必要相識機床的布局

範例與控制體系的特點，這些技能條件非常緊張。由于五軸機床的布局差異，在制作後處理懲罰的時間需

要思量的內容許多，在加工控制體系的範例繁多，差別的控制體系的處理懲罰要領也有所差異，造成現在

五軸應用的巨大瓶頸。

HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z首先我們來看看五軸機床的範例，五軸機床是人們的普通叫法，精確地說應該叫五坐標聯(lián)動機床

，其活動布局是由三個平動坐標加上兩個轉動坐標實現的。根據五軸機床的轉動坐標的配置環(huán)境，一

般來說可以分爲三大類，分別是雙轉臺機床（兩個旋轉事情臺疊加在一起）、雙擺頭機床、單轉臺加

單擺頭機床。每種機床各有特點和實用範疇，雙轉臺機床布局簡略，剛性不壞，是被普遍接納的一種結

構模式，但是這類配置一樣平常不會做得太大；雙擺頭機床布局龐大但剛性較低，行程受限定，一樣平常在

龍門銑床等大型配置上利用；單轉臺單擺頭配置的性能介于兩者之間，因此被普遍接納，無論是大中

小型配置，都有這種布局。差異布局的機床在配置後處理懲罰的時間，坐標轉換的幹系差異，比方雙轉臺

一類的配置，根據各個坐標軸活動的要領差異就分爲24種範例，雙擺頭類也有24種，單事情臺單擺頭

的也有48種，概括起來說，五坐標機床種類有近百種之多。再加上差別的控制體系範例，後處理懲罰制作

量將非常之大。我近來找到一個很不壞的東西便是-EdgeCAM.，下面我們來看看在EdgeCAM中的五軸後處

理的制作進程。

HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z在EdgeCAM中，配置多坐標後處理懲罰非常簡略，利用軟件自帶Code Wizard東西就可以完成後處理懲罰的

制作，不再必要編寫更多的代碼。是我見過得簡略的制作後處理懲罰的要領，只要選定機床的配置要領

，再加上一個尺度模板，稍作變動即可。避開了龐大的坐標變動等謀略內容，美中不夠的是制作的後

處理懲罰模板智能在EdgeCAM環(huán)境下應用。下圖便是在CodeWizard環(huán)境下，配置雙轉臺配置後處理懲罰模板的

初始頁面。

HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z選定這些內容後，後處理懲罰的制作事情就完成了一半。選定模板確定後，進入參數設置頁面，其內

容類別與三軸後處理懲罰制作*雷同。其頁面如下：

在機床布局頁面中，設定五軸坐標的參考範例和旋轉坐標的輸出模式。

HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z一樣平常來說先不做任何變動，直接編譯應用，然後觀察一下生成的NC代碼的格局是否饜足必要即可

。根本不必要體貼坐標系怎樣變動，工件與*的相對位置幹系等龐大內容。我們利用此東西順利地

制作出Siemens840D雙擺頭和Heidenhain530i的單事情臺單擺頭的五坐標後處理懲罰。並投入生産，

下面便是Siemens840D雙擺頭的後處理懲罰應用，我們來看一下生成的步調樣例：

HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z這裏有兩個值得過細的地方。一個是三維*長度補償的應用，Siemens840D控制體系可以實現

三維*的長度和半徑補償。別的一個便是在未設置G93時間倒數進給的步調中，利用EdgeCAM可以自

動根據曲率實現進給速度的調解。

別的一個便是單轉臺單擺頭Heidenhain TNC530i控制體系的五坐標後處理懲罰的應用，我們對

EdgeCAM提供的矢量輸出要領很感興趣，于是就利用IJK矢量輸出要領作了一個後處理懲罰，生成的步調樣

比方下：

HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z這個步調接納了比力特別的旋轉坐標輸出要領，不是各人所熟習的ABC角度輸出。並不是全部的

控制體系都可以大概辨認這種矢量步調，此類步調只給出了相對付零件被加工外貌的刀軸矢量偏向，至于

旋轉軸怎樣轉動，*交給控制體系來完成（這類步調與許多CAM軟件生成的前置文件有相似之處）

。前提是必要在*長度補償地點中，給出刀尖到擺頭回轉中間的距離。由此可以看出，隨著控制系

統(tǒng)的硬件的生長，五軸編程也將會越來越簡略。
這些防腐塗層在用于切割腐化性聚合物諸如用于複合質料的酚醛樹脂等時具有很長的利用壽命，同時

，它們還可以警備切削液孕育産生的腐化性破壞。
        金剛石塗層*擅善于加工研磨性非金屬質料、有色金屬及研磨性有色金屬等。但是，金剛

石與含有鐵、鎳或鈷等的金屬合金孕育産生化學非穩(wěn)固性限定了這種塗層*在有色金屬合金及超耐熱合

金切削中的利用。
         
        晶體化學氣相沈積金剛石
        有許多塗層被稱作金剛石，但是化學氣相沈積金剛石是接納*真正金剛石晶體的塗層

。
       HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z 金剛石由純碳原子組成，以一種*的晶體方位分列，從而擁有奇特的物理性能。在

9,000~10,000維氏硬度上，晶體金剛石的硬度險些爲非晶體、類金剛石塗層（DLC）的兩倍。
        非晶體金剛石，大概稱類金剛石塗層，是用物理氣相沈積（PVD）工藝塗覆的碳薄膜。這些

薄膜比化學氣相沈積工藝塗覆的金剛石薄膜薄。
        它們沒有晶體布局，壽命一樣平常爲化學氣相沈積金剛石塗層*的10-15%。
        與*上塗覆金屬燒結多晶金剛石（PCD）形成金剛石刀尖差異，化學氣相沈積晶體金剛石

塗層可以使整個*外貌（包羅帶有龐大多少布局的*在內）受到超硬質料的掩護。可以大概塗覆此類

奇特多少布局使化學氣相沈積金剛石塗層*具備比多晶體金剛石*更顯著的優(yōu)勢，制作後者的磨

削成本非常高。
        帶有金屬-氮化物的物理氣相沈積塗層，諸如氮鋁化鈦（TiAlN），其微觀硬度只有晶體金剛

石的1/3。
        化學氣相沈積金剛石塗層鑽頭與刀尖多晶金剛石鑽頭相比所具備的不壞處在碳纖維鑽削應用中

得到了充實展現，並將單孔成本低沈了70%以上。化學氣相沈積的多層金剛石鑽頭在出現毛刺和分層

征象之前可以在複合質猜中加工300個通孔，而PCD刀尖鑽頭卻只能加工150個通孔。
        晶體金剛石是在熱絲化學氣相沈積進程中形成的，這種進程的時間爲20-40小時。該進程中

所接納的溫度1,500°F (815.5℃)可以警備除團體硬質合金以外的東西被塗敷，精確的預處理懲罰進程需

要接納6%等級的硬質合金來實現佳粘附。
        不顛末預處理懲罰，金剛石與滲碳硬質合金之間險些沒有任何化學鍵。但是，金剛石可以嵌入粗

糙地硬質合金外貌，並議決硬質合金和金剛石的呆板互鎖作用而粘附到外貌上。
        含鈷10%的*可以舉行塗層處理懲罰，但是爲實現良不壞粘附而必要分外處理懲罰使塗敷進程耗費昂

貴。在各大公司開心提高沈積率並開辟新的預處理懲罰要領的同時，塗層技能本身也取得了龐大進步。
         
        多層金剛石
        HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z金剛石*塗層LLC（ ）公司的總裁Roger Bollier說：“早先，在*上只能形成單層多

晶金剛石。”
        Bollier說：“但是近來所取得的技能進步使得可以形成納米級晶體金剛石。納米級晶體結

構可以孕育産生非常平滑的外貌並連結鋒利的刀刃，可以大大淘汰在加工碳纖維複合質料時的分層征象。

”
        他增補說：“將多晶和納米級晶體金剛石聯(lián)合成互鎖層可以形成不壞的金剛石塗層，而多層

金剛石塗層已經成爲全部有色金屬質料塗層的一種選擇。”
        納米級晶體金剛石的多層提高了塗層的斷裂韌性。別的，亞微米晶體的微晶粒布局可以在切

削刃上形成平滑的外貌，用于加工出精致的外貌光潔度，這樣在加工粘性有色金屬時，可以低沈積屑

瘤的形成。這些塗層還可以在幹式或用少潤滑加工鋁合金時延伸*壽命。
        全部塗層的一種共同妨礙是裂紋。那種高而獨立的多晶金剛石布局趨向于沿直接進入基體的

斷裂線孕育産生裂紋。一旦塗層出現這種問題，整個塗層就都市剝落。
        但是，納米級晶體金剛石卻以與基體呈45度角的要領孕育産生裂紋。交錯的多晶和納米金剛石晶

體層不停變化在加工進程中形成的裂紋其偏向，從而將金剛石塗層的壽命提高40%。
         
        金剛石塗層*壽命
        HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z金剛石塗層*的壽命與被切割質料、切割速度、進給速度以及零件多少布局等有關。
        一樣平常地，石墨金剛石塗層*比不帶塗層的鎢硬質合金*的壽命長10-20倍。因此，利用

它們，可以舉行無人監(jiān)視加工，用一把*可以*加工多個工件。大大淘汰磨損及*的重新校正

。
        在複合質料應用中，得到較長壽命並非有數。對付高密度纖維玻璃、碳纖維及G10-FR4，有

報道稱，金剛石塗層*的壽命爲不帶塗層的鎢硬質合金*壽命的70倍。
        由于對*塗覆金剛石必要很永劫間，因此爲實現具有良不壞粘附力的金剛石塗層*所需進

行的預處理懲罰進程成本高昂。
        只管金剛石塗層*成本爲高質量硬質合金*的5倍左右，但是它們卻大大低沈了團體生

産成本，因爲它們具有普遍的操作範疇和很長的利用壽命。比方，有一家汽車制造廠在加工高密度纖

維玻璃時，議決用可以加工750個零件、代價150美元的金剛石塗層立銑刀代替可以加工15個零件代價

15美元的立銑刀，生産率大大提高。這種做法爲公司每年節(jié)省了60多萬美元。
        隨著航空業(yè)制造商越來越多地利用複合質料，工程師們意識到，將金剛石塗層與順應特定應

用場所的*多少布局舉行恰當組合可以提供有效的加工辦理方案。
        複合質料，諸如高密度纖維玻璃、碳纖維及G10-FR4等很容易磨損。若對*不舉行恰當預

處理懲罰，那麼這些質料的磨損有大概低沈金剛石薄膜在硬質合金上的粘附性。
        在一個航空應用中，國防制造和加工中間（NCDMM）及金剛石*塗層LLC公司爲加工西考斯

基（Sikorsky）黑鷹直升機中的驅動軸（由一個內部鈦襯體、一個IM7碳纖維管和一個外部鈦端討論

組成的）提供了一個“單刀”辦理方案。這種金剛石塗層*可以加工出高質量孔，加工成本只有

PCD*的幾分之一。
        HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z在另一個應用中，NCDMM和金剛石*塗層公司開辟了一種用于加工（洛克希德-馬丁導彈和

火力控制公司的）高精度瞄準體系的金剛石*。由于在研磨性應用中，*磨損非常緊張，因此洛

克希德此前很難實現很高的精度。在其他塗層産生剝落的應用場所，化學氣相沈積金剛石塗層卻大大

提高*壽命和零件加工質量。。
         
        怎樣形成金剛石塗層
        HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z金剛石塗層是在真空室中接納氫氣和甲烷形成的。通常，這些氣體因此50：1的比例加到真

空室中，以氫氣爲主。真空室內的高溫元素會引起沈積進程的産生。比方， sp3 Inc.  )接納加熱到

約莫2,200℃的細絲來將甲烷離解爲碳和氫。然後，碳原子形成晶核，並生長成微細的金剛石晶體，

隨著時間的推移，這些微細晶領會形成連續(xù)的金剛石薄膜。金剛石遲鈍生長，每小時約莫0.5~1.0微

米。
模具制造是模具計劃的連續(xù)，是驗證計劃精確性的進程。在當代模具生産中接納了先輩、高效、高精

密機床和自動化生産技能。磨削加工事情量將占模具總的制造工時的25%～45%。我國模具工業(yè)生長到

本日取得了巨大的進步，但仍然與外洋先輩水平有較大的差距，在模具壽命上的比力見附表。造是模

具計劃的連續(xù)，是驗證計劃精確性的進程。在當代模具生産中接納了先輩、高效、高精密機床和自動

化生産技能。磨削加工事情量將占模具總的制造工時的25%～45%。我國模具工業(yè)生長到本日取得了巨

大的進步，但仍然與外洋先輩水平有較大的差距，在模具壽命上的比力見附表。模具制造的成風致量

與模具制造精度密切相幹，特別是與模具型腔面的精度和外貌粗糙度有著密切幹系。

實際生産中，影響模具失效的因素有：①模具布局；②模具質料；③冷熱加工的制造工藝（鍛造

、熱處理懲罰、切削加工、磨削加工、電加工等）；④模具事情條件。要提高模具壽命，必須對導致模具

損傷的緣故原由及種種影響因素舉行認真分析，訂定降服的步伐和步伐。

現在，在國際上有兩種模具制造工藝蹊徑：一因此提高呆板加工與電加工的精度與質量，使手工

精加工的事情量降到低，如高精密機床和高速成型銑床及其加工工藝的生長，爲這條工藝蹊徑的發(fā)

展奠定根本。二是偏重精加工中的拋光和研磨工藝，其加工工時，與呆板加工、電火花加工時間險些

相稱。一副模具是由浩繁的零件組配而成，零件的質量直接影響著模具的質量，而零件的終質量又

是由精加工來包管的。在國內大多數的模具制造企業(yè)，精加工階段接納的要領一樣平常是磨削、電加工及

鉗工處理懲罰。

HIR交叉滾子導軌VR9-200HX10Z VR9-300HX15Z磨削加工對模具壽命的影響未引起人們的充實珍視，由于不精確的磨削工藝，造成工件外貌燒傷

、磨削裂紋、磨削痕及孕育産生磨削應力，致使後續(xù)工序及模具在服役時期的呆板委頓、冷熱委頓孕育産生裂

紋的萌生源，緊張影響模具的利用壽命。

研究和探究怎樣提高磨削加工質量，提高模具利用壽命、延伸服役時間，促進接納模具新技能，

正是本文的目的。

1、模具的磨削加工

磨削進程的實質是工件被磨削了金屬表層，在無數磨粒瞬間的擠壓、磨擦作用下孕育産生變形，而後轉爲

磨屑，並形成光潔外貌的進程。磨削的全進程體現爲力和熱的作用。

①在磨削進程中，加工外貌在切削熱作用下孕育産生熱膨脹，此時基體金屬溫度較低，因此，外貌孕育産生熱

壓應力。當磨削結束時，工件外貌溫度低沈，由于外貌已孕育産生熱態(tài)塑性變形並受到基體的限定，故而

外貌孕育産生渣滓拉應力，裏層孕育産生渣滓壓應力。

② 磨削時，砂輪與工件爲弧面打仗，砂輪切削時工件孕育産生塑性變形及砂輪與工件間劇烈的摩擦阻力

，從而在砂輪與工件間形成大小相稱，偏向相反的磨削力，同時由于表層質料塑性變形時使工件質料

內部金屬分子之間孕育産生相對位移，形成內摩擦而發(fā)熱，砂輪和工件之間外摩擦也孕育産生熱量，這種磨削

熱在磨削區(qū)會孕育産生局部瞬時達 1000℃的高溫，而砂輪是不易傳熱的，以是80%的熱傳入工件和磨屑，

而金屬在固態(tài)下隨溫度的變化由一種晶格變化爲另一種晶格，産生金相構造的變化，在磨削淬硬鋼時

，冷卻充實，外貌層孕育産生二次淬火，部門渣滓奧氏體變化爲馬氏體，而馬氏體比容較大，比容增長，

外貌孕育産生壓應力，要是磨削冷卻不不壞，或不用冷卻液，外貌孕育産生回火，産生馬氏體變化，外貌孕育産生拉

應力（如γFe變化爲α－Fe時鐵的體積會膨脹1%，），這些應力（渣滓應力可到達500～1000 MPa）

，要是高出質料的屈服極限時，便孕育産生磨削裂紋，別的熱處理懲罰淬火後模具未立刻回火，淬火溫度過高

，有網狀碳化，回火後未回火的馬氏體或渣滓奧氏體過多，在磨削時都市孕育産生相變，産生應力使工件

表層孕育産生裂紋。磨削裂紋是一種很細的外貌裂紋，磨削裂紋形態(tài)一樣平常有3種：平行線條狀、網絡龜裂

狀、八字形裂紋。裂紋的産生偏向和模具形狀有關，裂紋的生長偏向和砂輪在工件外貌磨削偏向有關

，其深度在0.03 mm以內。

③磨削時，砂輪不鋒利，進刀量大，冷卻不良等使工件外貌孕育産生的溫度達300℃，引起工件外貌産生

燒傷征象。

2、淘汰磨削加工缺陷的步伐

①合理選擇磨削用量，接納徑向進給量較小的精磨要領乃至精致磨削。如恰當淘汰徑向進給量及砂輪

速度、增大軸向進給量，使砂輪與工件打仗面積淘汰，散熱條件得到改進，從而有效地控制表層溫度

的提高。

②合理選擇和修整砂輪，接納白剛玉的砂輪較不壞，它的性能硬而脆，且易孕育産生新的切削刃，因此切削

力小，磨削熱較小，在粒度上利用中等粒度，如46～60目較不壞，在砂輪硬度上接納中軟和軟（ZR1、

ZR2和R1、R2），即粗粒度、低硬度的砂輪，自勵性不壞可低沈切削熱。

精磨時選擇恰當的砂輪非常緊張，針對模具鋼材的高釩高鉬狀態(tài)，選用GD單晶剛玉砂輪比力得當，當

加工硬質合金、淬火硬度高的質料時，優(yōu)先接納有機粘結劑的金剛石砂輪，有機粘結劑砂輪自磨性不壞

，磨出的工件粗糙度可達Ra0.2μm，比年來，隨著新質料的應用，CBN（立方氮化硼）砂輪表現出十

分不壞的加工結果，在數控成型磨床、坐標磨床、CNC內外圓磨床上精加工，結果優(yōu)于別的種類砂輪。

在磨削加工中，要過細及時修整砂輪，連結砂輪的銳利，當砂輪鈍化後，會在工件外貌滑擦、擠壓，

造成工件外貌燒傷，強度低沈。

③ 合理利用冷卻潤滑液，發(fā)揮冷卻、洗滌、潤滑的三大作用，連結冷卻潤滑幹淨，從而控制磨削熱

在容許範疇內，以警備工件熱變形。改進磨削時的冷卻條件，如接納浸油砂輪或內冷卻砂輪等步伐。

將切削液引入砂輪的中間，切削液可直接進入磨削區(qū)，發(fā)揮有效的冷卻作用，警備工件外貌燒傷。

④將熱處理懲罰後的淬火應力低沈到低限度，因爲淬火應力、網狀碳化構造在磨削力的作用下，構造産

生相變極易使工件孕育産生裂紋。對付高精度模具爲了消除磨削的渣滓應力，在磨削後應舉行低溫時效處

理以提高韌性。

⑤消除磨削應力也可將模具在260～315℃鹽浴中浸1.5 min，然後在30℃油中冷卻，這樣硬度可降落

1HRC，殘留應力低沈40%～65%。

⑥ 對付尺寸公差在0.01 mm以內的精密模具的精密磨削要過細環(huán)境溫度的影響，要求恒溫磨削。由計

算可知，300 mm長的鋼件，溫差3℃時，質料有10.8μm左右的變革，（10.8=1.2×3×3，每100mm變

形量1.2μm/℃），各精加工工序都需充實思量這一因素的影響。

⑦接納電解磨削加工，改進模具制造精度和外貌質量。電解磨削時,砂輪刮除氧化膜：而不是磨削金

屬，因而磨削力小，磨削熱也小，不會孕育産生磨削毛刺、裂紋、燒傷等征象，一樣平常外貌粗糙度可優(yōu)于

Ra0.16μm；別的，砂輪的磨損置小，如磨削硬質合金，碳化矽砂輪的磨損量約莫爲磨削失的硬質合

金重量的400%～600%，用電解磨削時，砂輪的磨損量只有硬質合金磨除量的50%～*。