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分析陶瓷刀片在模具硬銑削加工中的優勢

日期:2011-09-08   來源:廣州億立升機械有限公司   瀏覽:

 為了在當今全球經濟中保持競爭優勢,模具制造商必須在極短的時間周期內不斷生產出高質量的產品。為了達到這一目標,必須開發先進的制造工藝技術和切削刀具材料,使模具加工車間能始終處于競爭的優勢地位。硬銑削作為這些先進制造技術中的一項,一直在不斷發展之中。前幾年,由于受到當時機床和切削刀具的局限,模具制造商未能真正采用硬銑削工藝。然而在今天,大多數配備有高剛性、高轉速主軸系統和先進處理器的現代加工中心對切削硬材料都得心應手。同時,先進的CAM軟件包已有針對硬銑削的特定加工循環,設計了可使刀具壽命最優化的刀具軌跡(刀路)功能。
  硬銑削刀具的選擇

  模具車間通常使用三種類型的銑削刀具:整體硬質合金立銑刀、可轉位硬質合金刀片以及最新開發的可轉位陶瓷刀片。在不同的加工應用中,這三種刀具各有其優勢和缺點。

  (1)整體硬質合金立銑刀通常需要經過精密磨削和涂層處理,其價格相當昂貴。當刀具變鈍時,必須進行重磨和再涂層。但是,經過重新修復的立銑刀其切削性能往往不如新刀好。

  (2)第二類硬銑削刀具安裝有可轉位硬質合金刀片。在大多數情況下,此類刀片的硬質合金牌號及刀片幾何參數并不是專為硬銑削加工而設計的,因此在加工淬硬材料時不能提供最佳的刀具壽命和生產效率。

  (3)第三類硬銑削刀具采用了可轉位陶瓷刀片,尤其是晶須增強型陶瓷刀片。使用裝有可轉位陶瓷刀片的刀具系統能夠帶來諸多好處,包括縮短加工周期和減少每個工件的加工工序。但是,使用這種刀具系統要求編程員和操作者都必須重新考慮加工工藝,并應重視一些使用其它刀具時可能無須考慮的細節問題。

  模具加工車間使用全套裝有晶須增強陶瓷刀片的硬銑削刀具系列(包括銑削表面、型腔和輪廓的可轉位刀片),就能將淬硬的毛坯粗加工成一個零件并在一次安裝中完成精加工。采用陶瓷刀片的銑刀(從大型面銑刀到小直徑立銑刀都采用可轉位陶瓷刀片)能夠實現安全的高速銑削。使用為硬銑削設計的陶瓷刀片銑刀進行高速切削時,確保刀片夾持的安全性非常重要。

  高速銑刀是基于陶瓷刀片銑削速度下的安全性和再現性來開發的。目前所用的晶須增強陶瓷的熔點超過2000℃,這就意味著陶瓷刀片能夠以遠遠高于硬質合金刀片失效點的切削速度進行加工。實際上,晶須增強陶瓷刀片能在高于硬質合金刀片熔點的溫度下正常工作。用陶瓷刀片進行硬銑削加工時不推薦使用冷卻液,但建議使用空氣冷卻法,尤其在型腔銑削中,以避免切屑的二次切削。減少冷卻液的使用及廢液處理費用也是在硬銑削時使用陶瓷刀片可獲得的額外好處。

  使用陶瓷刀片降低加工成本

  使用陶瓷刀片硬銑削能以多種途徑幫助模具加工車間降低生產成本。首先,可以用一道工序替代多道工序。使用陶瓷刀片硬銑削時,可以先對鋼件淬火,然后在淬硬狀態下對工件進行銑削加工,從而取代過去加工→淬火→再加工的三道工序。通過減少在不同加工階段安裝和搬運工件的時間,可以縮短加工周期和改進作業路徑。此外,用陶瓷刀片粗銑淬硬工件還能避免昂貴而費時的EDM(電火花機床)加工,無需制作一個或多個電極。


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