針對特定的用途進行“理想”的刀具邊緣修整絕非易事荡将。直到最近一段時期,刀刃幾何形狀和尺寸的設計,與其說是一門學問,不如說是一門藝術(shù),因為刀具本身必須具備很高的耐磨性和硬度,致使刀具難以加工纹站。

然而,正確的刀具邊緣修整對刀具的性能和壽命有很大的影響,通過減少常見失效例如碎斷勇剃、發(fā)熱引起的破損泵躲、積屑瘤等,這些故障嚴重影響刀具的穩(wěn)定性。適當修磨刀具,還能改進切削過程的可重復精度,有助于實現(xiàn)完全自動化生產(chǎn)好佃。

刃口修磨是微小的磨蝕過程,必須對整個過程進行控制,才能保證嚴格的公差要求露俏。問題是,在對刀具材料進行加工時,很難控制金屬切除率和刀刃的一致性。修磨工藝常常憑著經(jīng)驗推測,而且受制于機床的可變性和操作者的專業(yè)技能毫胎。

常規(guī)修磨工藝往往磨削過多刀具的角,并且可能由于零件差異而無法控制換刀基準探娇。操作中,不僅刃口修磨難以控制,而且切削工況沿刀刃變化,加工時最佳修磨量也沿刀刃變化。

WilliamJ.Enders博士稱,“切削深度隨著刀尖半徑減小而減小,所以人們希望減小刀尖圓角半徑茄焊∪雎伲”Enders是密執(zhí)安理工大學機械工程與工程力學系副教授,兼密執(zhí)安Houghton加工分析技術(shù)公司總裁,研究刀具邊緣加工已有十多年。

在刀具前緣,切削深度是最大的,因此刀刃最需要保護。而在刀具后緣,切削深度幾乎減小為零,修磨量應相應減小租藻。對于恒定不變的修磨量,為了保護刀具前緣,在刀具后緣修磨量大于切屑深度,因此刀刃不能有效地切除材料,還增大摩擦叮姑、切削力、溫度和磨損据悔。

直到不久前,刀具邊緣修整方法的進展速度落后于刀具其它相關(guān)技術(shù),如基體材料传透、形狀尺寸和表面涂層。位于賓夕法尼亞州Cresco的ConicityTechnologiesLLC((暫不可見))利用其專用微幾何工藝,創(chuàng)造出了在同一刀具的不同表面進行可變修磨的工藝屠尊。該工藝采用致密的碳化硅纖維刷,并采用計算機數(shù)控技術(shù)精密控制刃口成形,公差始終保持在0.0003英寸以內(nèi),這個數(shù)量級比大多數(shù)常規(guī)修磨方法更精密旷祸。 內(nèi)容 content page2 Conicity執(zhí)行副總裁BillShaffer稱,“通過控制刀刃參數(shù),專用微幾何工藝在達到正確的修磨量時停止切除材料,這樣,刀具邊緣修磨量沿刀刃有不同的分布,使切削深度與刀具邊緣修磨量保持特定的比率∷侠ィ”他接著說:“例如,可換刀頭或卡盤刀具的刀具邊緣修磨量與刀尖半徑變化相關(guān),修磨量的變化反映出了切削深度的變化。刀具邊緣修磨量隨切削深度的減小而減小骚烧〗眨”

具有變化刀具邊緣修磨的刀具能夠有效地切削,因為它們的刀具邊緣尺寸有變化,切屑不會卡在刀具和工件之間,從而最大限度地減小刀具摩擦,減小刀具壓力、切削力以及刀具和工件溫度,其結(jié)果是延長刀具壽命,改善零件表面光潔度和平面度,并避免毛刺的形成赃绊〖认浚可變刀具邊緣修磨幾乎可以用于各種刀具,包括鉆頭、立銑刀和鉸刀碧查。

專用微幾何工藝還可以對一把接一把的刀具進行相同的刀具邊緣修整,加工工藝的一致性高于常規(guī)刀具邊緣修整运敢。而且,該工藝可以把最優(yōu)化的微幾何形狀和尺寸應用于每個切削操作。在一些情況下,這表示整個刀刃的修磨量是一致的,而在另一些情況下,則運用可變修磨量,以達到正確的刀具邊緣修整舅尸。

正確刀具邊緣修整的一個最明顯和最直接的好處是延長刀具壽命斯身。專用微幾何工藝或刀具邊緣修整服務費用一般是更換刀具的10%～20%,而且刀具壽命延長300%～800%。

延長刀具壽命非常重要,諸多的理由包括節(jié)約刀具重磨和更換的成本,例如,位于賓夕法尼亞州Freeport的一家精密制造廠ObergIndustries,為充分利用其5軸加工中心而從高速鋼刀具改為專用微幾何工藝刀具邊緣修整的高性能硬質(zhì)合金刀具,后者由賓夕法尼亞州Latrobe的SeimTool公司提供得鸳。 內(nèi)容 content page3 Oberg工具室保管BobBinner稱,“由于專用微幾何刀具邊緣修整工藝,刃磨間隔一般延長300%左右,這是對專用微幾何工藝投資的極大回報遍考。而且,延長刀具更換間隔時間意味著減少生產(chǎn)中斷和降低勞動力成本“庖”

據(jù)Binner所說,間接成本節(jié)約更有意義:“刀刃邊緣修整幾乎消除了破損現(xiàn)象,在我們的自動化加工過程中,刀具破損會造成接二連三的故障橡宪。如果全自動機床上發(fā)生刀具破損,可能導致多米諾連鎖反應,造成下游其它刀具破損。會使刀具損壞和昂貴零件報廢方面損失慘重,并且隨后的問題難以修復蛙府。使用經(jīng)專用微幾何刀具邊緣修整的硬質(zhì)合金刀具,就有把握進行高速運轉(zhuǎn)工藝,有時連續(xù)運行數(shù)周之久而不更換鉆頭和鉸刀慷尸。”

延長刀具壽命的經(jīng)濟效益在宇航和醫(yī)療應用領域尤為突出,包括Inconel鎳基合金和鈦合金等堅韌材料的鉆削和加工树聪。

在一個鉆削718Inconel鎳鉻合金的航空應用中,使用專用微幾何刀具邊緣修整工藝,使加工直升機旋翼的刀具壽命從30孔增加到了60孔,而進給率/速度不變瘤嗜。這種刀具邊緣修整工藝,最大限度地減少了刀具上的熱量積聚,由于更加堅固的刀具邊緣,終端用戶進給率和速度提高了一倍,提高焊透率系數(shù)為4。鉆孔數(shù)量增加到120猖驹。這些孔更加精密,標準偏差減小了2/3翠节。提高進給率和縮短換刀時間,使生產(chǎn)能力明顯增大。

專用微幾何刀具邊緣修整的另一個好處是減少刀具調(diào)整過程產(chǎn)生的報廢积仗。例如,在銑制人造髖關(guān)節(jié)的螺紋孔時,需要進行銑螺紋疆拘、測量,由于刀具破損引起的報廢,通常加工四蜕猫、五個昂貴的零件才能制造一個合適的可能符合標準的螺紋。

此外該工藝延長了刀具壽命,這些零件所用的螺紋銑刀壽命從75孔增至250孔,減少了轉(zhuǎn)換操作次數(shù),而且改進了刀具更換前后的螺紋一致性,在使新刀具正確反應的同時,廢品量降低了75%以上哎迄。

null

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)回右，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡分享，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責漱挚，也不構(gòu)成任何其他建議翔烁。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳旨涝，對此類作品本站僅提供交流平臺蹬屹，不為其版權(quán)負責。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻白华、圖片慨默、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知弧腥，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容锥酌，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn婚咱。