株洲鉆石:實現(xiàn)高效加工的新型面銑刀
現(xiàn)代汽車零部件制造十分重視采用新型材料——鋁合金、蠕墨鑄鐵及各種復合材料螟扮。在具體的生產(chǎn)制造中份良,各種新型材料的相繼應用,不僅使汽車重量大幅度下降骏挎,使用效能增強汗忠,而且使節(jié)能環(huán)保能力不斷提高。與此同時兜叨,市場競爭的加劇使汽車制造商對降低成本的要求更為迫切穿扳。在保證加工質量的前提下,更高的生產(chǎn)效率無疑是達成這一要求的不二選擇国旷,而高效的加工工藝和切削刀具成為保證高效生產(chǎn)的有效手段矛物。
鑄鐵缸體加工特點
目前,先進的制造技術越來越傾向于高速加工跪但。采用數(shù)控高速加工中心后履羞,得益于數(shù)萬轉的主軸轉速,配合采用密齒銑刀屡久、高線速及大進給忆首,極大地提高了加工效率,汽車發(fā)動機中缸體、缸蓋的加工是最為典型的代表糙及。缸體详幽、缸蓋在平面銑削加工質量方面要求較為特殊,具體包括尺寸丁鹉、表面粗糙度妒潭、平面度MyCIMT、紋路深度榆博、工件掉邊仲及、毛刺、足夠的進給速度侧焚,以及盡量小的切削功率等锭偿。
鑄鐵的加工技術經(jīng)過多年的實踐考驗,新興的解決方案層出不窮摆地。目前制造商手里的毛坯余量已經(jīng)大大減少挂剪,一般在3mm以下,鑄鐵銑削也向小余量乃至“凈近尺寸”方向發(fā)展增量。
硬質合金由于具有良好的綜合切削性能和合適的性價比她打,在汽車制造業(yè)得到廣泛應用。面對高效加工的需要童唧,其刀具材料與結構都有了很大發(fā)展栽埠。目前,硬質合金刀具在材質方面正向發(fā)展新配方镐胃,采用新的成形镶骗、燒結技術,采用納米技術和超細粉末躲雅,開發(fā)兼具高硬度和韌性的新型硬質合金刀具的方向發(fā)展鼎姊;在結構方面,正向鋒利切削刃相赁、低功率要求相寇、高工作臺進給、高表面質量噪生,以及更廣泛的加工范圍裆赵、更好的經(jīng)濟性的方向發(fā)展。
新型五邊形面銑刀
目前跺嗽,株洲鉆石開發(fā)出新一代汽車工業(yè)五邊形面銑刀具(見圖1战授、2),該產(chǎn)品具有多種優(yōu)異的技術性能桨嫁,不僅改善了鑄鐵缸體加工刀具的切削性能植兰,而且能有效保證缸體加工的質量要求。
圖1 FMD02安裝五邊形刀片系列
圖2 配套刀片PNEG110512R1. 良好的切削適應能力
不同的鑄鐵加工時表現(xiàn)出的切削適應能力不同,比如灰口鑄鐵會表現(xiàn)出它的脆性楣导,當?shù)毒咔谐鰰r容易掉邊捎霍;球墨鑄鐵則表現(xiàn)出其延展性,刀具切出時容易產(chǎn)生毛刺漏匿;新出現(xiàn)也是最難加工的蠕墨鑄鐵將前兩者的特點結合起來缨吸,表現(xiàn)為易磨損刀片,同時又易產(chǎn)生毛刺衅洞。
新開發(fā)的汽車工業(yè)面銑刀具裝配有五邊形雙面槽設計的刀片源照,10個切削刃有利于提高經(jīng)濟性;同時流肢,開放槽型結構锁销,切削刃鋒利,切削輕快期位,使得灰口鑄鐵切出時的掉邊問題得到解決赦牧,也避免了切削球墨鑄鐵時毛刺的產(chǎn)生,使67°主偏角的刀體具備良好的切出能力剩膏;兼之厚Al2O3+厚TiCN涂層與堅硬的基體結合胳瑟,具有良好的抗剝落性。選用不同牌號加工不同材質工件時砂豌,可表現(xiàn)出廣泛的適應能力钻蔑,圖3為FMD02加工試驗圖。
圖3 FMD02加工試驗圖2. 穩(wěn)定的定位能力
汽車零部件上常常設計有很多孔奸鸯,這些孔的分布通常沒有規(guī)律,因此可帽,刀具在對其端面進行銑削加工時通常受到大小娄涩、方向隨時變化的沖擊,載荷的變化沒有規(guī)律映跟,尤其表現(xiàn)在機床剛性及功率都欠佳的情況下蓄拣,這就要求刀具要具有非常穩(wěn)定的定位能力。為此努隙,我們精心設計了新型五邊形刀具刀片的支撐結構球恤。優(yōu)化設計的定位方式提供了強大的抗力,用于消除切削時切深與進給方向的反力荸镊。切削時咽斧,由特殊處理的螺釘將刀片牢牢地固定在刀片座內,配合刀片精心設計的槽型躬存,將定位面一直延伸到刀體的邊緣糯锦,保證了對主切削刃最大程度地支撐,使加工穩(wěn)定性大大增強。刀體本身采用雙負前角值膝,結合大前角的刀片筒煌,形成一個基本上呈鋒利狀態(tài)的切削刃,既滿足了對機床低負載的要求欺垛,又能保證刀具本身的抗沖擊性能拱宗。同時,高精度的刀槽保證了很高的重復定位精度隆鹤,對穩(wěn)定性有強烈要求的汽車零部件加工具有巨大的實際意義菜盒。
優(yōu)異的表面加工質量
汽車零部件形狀復雜,很多零件表面會存在一些小凸臺聪痢,在加工之前的余量通常是不一致的赶馍,但出于高效加工的要求,對這些小凸臺的銑削加工通常要求一次到位翼袒。常規(guī)的刀具在同等的切深時表現(xiàn)良好摘甜,但隨著切深的不斷變化,已加工表面會出現(xiàn)較大的質量波動玄柏。為解決這一問題襟衰,新型五邊形刀具在每個切削刀片上都設計了特殊的修光刃。修光刃經(jīng)過特殊的處理粪摘,能夠抵御長時間的沖擊與磨損瀑晒,保持穩(wěn)定的切削狀態(tài),從而在切深變化的情況下仍能保證穩(wěn)定的表面加工質量徘意。
圖4 螺釘壓緊4. 易于存儲苔悦、管理
汽車行業(yè)零部件眾多,所用材料各不相同椎咧,其不同的技術要求使用不同型號玖详、不同牌號以及不同規(guī)格的刀片,且消耗量巨大勤讽。同時蟋座,這些刀片本身又需要不同規(guī)格的螺釘,不同的壓塊和扳手脚牍,這使得制造商需要常年對這些刀片及附件保持大量庫存向臀。這些刀片的存儲和管理消耗了大量的人力、物力碗品,稍有不慎隆文,錯誤地搭配就會造成事故。新型刀具有壓塊式壓緊與螺釘式壓緊型號(如圖4游淆、5所示)症妻,壓塊式采用與螺釘式同樣的刀片节婶,且壓塊用雙頭螺釘可以和螺釘式壓緊刀片的壓緊螺釘采用同樣的扳手,不僅減少了庫存型號的種類追临,也從根本上優(yōu)化了對其的存儲能力享积,這也是汽車刀具發(fā)展的趨勢之一。
圖5 剛性壓塊壓緊5. 柔性更強
目前蘑弊,大量的加工都在加工中心上完成履岂,為了使加工更具柔性,小刀盤得到越來越多的使用掘缭。FMD02提供了從直徑最小50mm開始的刀具規(guī)格函强,響應了這種潮流的發(fā)展。此外觅冈,重新設計的容屑槽反璃,保證了底面定位部分有足夠的強度和容屑空間。
汽車工業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)進入新的階段假夺,汽車零部件的生產(chǎn)開始向結構簡單化淮蜈、材料輕量化以及環(huán)保化的方向發(fā)展已卷,更加高效梧田、柔性的生產(chǎn)方式使生產(chǎn)成本大幅下降,大量新興科技也被應用到這個行業(yè)侧蘸,以往粗放式的生產(chǎn)方式已逐漸被現(xiàn)代社會所摒棄惜互。金屬切削作為支持其發(fā)展的眾多學科中的一支旷太,被賦予了新的要求,刀具材質供役、結構耕疟、切削參數(shù)等都在不斷地被改變砍机、更新懂从“芫可以預見,伴隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展泡仗,切削刀具也必將會迎來新的春天。
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