當(dāng)今的機(jī)械加工市場(chǎng)對(duì)加工效率和加工成本提出了更嚴(yán)苛的要求,模具制造業(yè)對(duì)此已習(xí)以為常。模具制造商不僅要面對(duì)低迷的經(jīng)濟(jì),而且要面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的全球市場(chǎng),在這個(gè)市場(chǎng)中,需要加工的工件、使用的機(jī)床以及工件材料正變得越來(lái)越復(fù)雜。
隨著技術(shù)的快速進(jìn)步,人們可能會(huì)忽略市場(chǎng)上層出不窮的各種刀具新產(chǎn)品。硬質(zhì)合金刀具制造商不斷改進(jìn)刀具幾何形狀設(shè)計(jì),不斷更新其刀具技術(shù),模具制造商可以為其模具加工選擇各種不同的刀具。銑刀的種類(lèi)五花八門(mén),從專(zhuān)用銑刀到可以加工多種材料、適合多種加工的通用銑刀。以下介紹兩種模具銑削加工趨勢(shì)、銑削刀具及其應(yīng)用。
鋁合金的面銑加工
如今,在模具加工行業(yè),制造商用鋁合金材料代替模具鋼制造注塑模具的情況已十分常見(jiàn)。與鋼制模具相比,鋁合金模具更容易制造,更容易操作使用,收回成本的時(shí)間也更短,而且在大多數(shù)情況下,用其注塑加工出來(lái)的塑料制品質(zhì)量也更好。由于鋁合金有其獨(dú)特的性能,因此需要采用與加工模具鋼截然不同的加工方法。
銑刀及其幾何形狀多種多樣,如何知道哪種銑刀最適合你的鋁合金模具加工?應(yīng)該選用哪種刀具幾何形狀和刀片牌號(hào)?如何才能延長(zhǎng)刀具壽命?
(1)選擇正確的刀具幾何形狀
在大多數(shù)鋁合金加工中,通常都應(yīng)該選擇具有鋒利切削刃的刀具幾何形狀,以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件材料的剪切加工。與此相反,如果選擇經(jīng)過(guò)鈍化處理的切削刃,則會(huì)對(duì)工件材料產(chǎn)生推擠作用。采用大正前角幾何形狀可以減小切削負(fù)荷和與工件的粘附,同時(shí)延長(zhǎng)刀片的加工壽命。
(2)選擇正確的刀片牌號(hào)
在切削加工中,鋁合金具有發(fā)生粘連的傾向。正確選擇刀片牌號(hào)可以提高刀具壽命和加工表面質(zhì)量。選用涂層刀片(如標(biāo)準(zhǔn)的CVD或PVD涂層刀片)可能會(huì)產(chǎn)生不必要的積屑瘤。而選用高硬度、經(jīng)過(guò)鏡面處理的光滑表面非涂層刀片,則會(huì)獲得較長(zhǎng)的刀具壽命?,F(xiàn)在許多刀具制造商都能提供此類(lèi)刀片或類(lèi)似的技術(shù)。
不過(guò),也有一些涂層刀片是為加工有色金屬材料而專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的。類(lèi)金剛石碳(DLC)涂層和金剛石涂層刀片就是兩種利用涂層來(lái)延長(zhǎng)刀具壽命、改善加工表面粗糙度的涂層刀片。盡管這些涂層刀片價(jià)格不菲,但用戶(hù)可以期望獲得更好的表面粗糙度和刀具壽命--類(lèi)金剛石碳(DLC)涂層刀片可使刀具壽命提高大約2-4倍,金剛石涂層刀片則能提高大約5-7倍。
最佳刀具幾何形狀與刀片牌號(hào)的正確組合,可以獲得較長(zhǎng)的刀具壽命、較好的表面質(zhì)量和較小的粘連。選用合適的加工機(jī)床和夾持系統(tǒng),還能最大限度地提高可轉(zhuǎn)位刀片的加工能力,有些非涂層硬質(zhì)合金刀具甚至能達(dá)到4,000sfm以上的表面切削速度。
模具鋼的大進(jìn)給銑削加工
如今,在模具加工車(chē)間,一個(gè)經(jīng)常聽(tīng)到的問(wèn)題是:你的金屬去除量有多大,去除速度有多快?這就會(huì)引出下一個(gè)話(huà)題:大進(jìn)給銑削。采用大進(jìn)給刀具進(jìn)行銑削加工,可以獲得加工效率和成本上的優(yōu)勢(shì)。實(shí)際上,與常規(guī)銑削相比,大進(jìn)給銑削的金屬去除率可提高2-3倍。現(xiàn)在,許多新型數(shù)控加工機(jī)床都具有更高的剛性和更大的功率,使工藝師們可以采用大進(jìn)給技術(shù)進(jìn)行高效銑削。
為了實(shí)現(xiàn)高效加工,用于大進(jìn)給銑削的硬質(zhì)合金刀片通常具有幾個(gè)特點(diǎn)。過(guò)去,許多模具加工車(chē)間的銑削加工都采用圓刀片。最近,許多刀具制造商都推出了可達(dá)到比傳統(tǒng)圓刀片更高進(jìn)給率的新型刀片。為了成功而安全地實(shí)現(xiàn)大進(jìn)給銑削,這些刀片具有一些必不可少的的特點(diǎn)。
大進(jìn)給銑刀片通常都具有堅(jiān)固結(jié)實(shí)的幾何形狀。三角形刀片在大進(jìn)給銑削中十分常見(jiàn)。這些刀片通常具有較大的刀尖圓弧半徑和刀片厚度,以及較小的切入角(>45°)。這些特點(diǎn)的優(yōu)化組合使工藝師在銑削加工時(shí)可以采用更高的進(jìn)給率(更小的切深)--在某些情況下可高達(dá)3mm/每齒。
市場(chǎng)上有一些刀具還采用了一種更堅(jiān)固耐用的雙面負(fù)型刀片,進(jìn)一步提高了銑刀片的加工能力。目前,采用具有正幾何形狀的負(fù)型銑刀片已成為銑削加工的一種流行趨勢(shì)。
負(fù)型刀片的共同特點(diǎn)是:刀片通常比較厚,并具有正的幾何形狀。采用雙面刀片加工具有許多優(yōu)點(diǎn)。最顯而易見(jiàn)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,刀片上可用的刀尖數(shù)量增加了一倍(從而更符合“綠色加工”的流行趨勢(shì));此外,另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是刀片變得更為結(jié)實(shí)耐用。實(shí)際上,如果使用方法正確,采用某些負(fù)型銑刀能夠延長(zhǎng)刀具壽命。在某些大進(jìn)給銑刀的設(shè)計(jì)中,與采用單面刀片相比,雙面負(fù)型刀片確實(shí)能夠減小切削力。
在不斷演變的模具加工行業(yè),提高生產(chǎn)率和加工效率對(duì)于保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要。正確選擇切削刀具,可以使模具制造商充分發(fā)揮加工機(jī)床的最大潛能,實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)率和加工效率.
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