難加工材料的細長螺釘日益增長的需求給涉及螺紋加工的制造工藝帶來了新的挑戰(zhàn)镶骗。對醫(yī)療行業(yè)內的供應商來說更是如此例是,諸如接骨螺釘一類的產(chǎn)品需求量都在不斷增長陋沫。此外付箩,其他小零件和各種傳動螺釘也呈現(xiàn)出這種增長趨勢肛精。
因此,為了保持市場份額或成長為一家成功的供應商瞭谴,競爭力就變得愈發(fā)重要炬山。通過新切削刀具技術進行持續(xù)改進對確保更大的產(chǎn)出和更高的成本效益而言至關重要。
先進的方法
加工螺紋的方法有多種寒肋,但最常見的方法是螺紋車削和螺紋旋風銑刹讹。旋風銑已被認為是生產(chǎn)大長徑比零件的最佳選擇 —— 特別是在大批量生產(chǎn)、材料加工要求苛刻易麻、螺紋牙形深以及螺旋相對較大時就更為如此职予。這種加工方法早已有之,至今已經(jīng)歷半個世紀之久秽祷,但并未作為螺紋車削方法而得到廣泛采用螺煞。一方面是因為沒有需求,另一方面是一直被視為更為復雜的加工方法,應用于特種加工碳胳。然而現(xiàn)在勇蝙,涉及合適工件的需求不斷增長,而螺紋旋風銑也變得更易于應用挨约。而且更有意思的是味混,時下就有新的手段來優(yōu)化加工性能。
單點螺紋車削是一種更簡單明了的加工方法诫惭,適合于所有類型的車床翁锡,因此得到了更廣泛的應用。在螺紋牙形夕土、直徑馆衔、長度和應用差異很大的情況下,其高效怨绣、可靠性和良好的加工結果使螺紋車削往往成為首選的標準方法角溃。但是,這種方法也有其局限性篮撑,因此在螺紋車削并非最佳工序的許多應用場合减细,越來越傾向于采用螺紋旋風銑。
加工數(shù)量日益增多的螺釘零件(如醫(yī)療行業(yè))時锯忱,如同在螺紋旋風銑中一樣常籍,采用多刃刀具有多方面的優(yōu)勢健吃。旋風銑屬于多刃切向加工闰妓,這樣一來,就要求切削刃堅固安全陕绢,能夠承受中等的機械和熱負荷过腰。切屑較短是另一項優(yōu)勢(在較長的螺紋車削走刀中,這往往是個問題)闯揪,因為同螺紋車削需要多次走刀相比橄看,旋風銑僅需一次走刀即可。通過使刀具靠近機床主軸上支撐工件的位置避某,就能在螺紋旋風銑時確保長工件的穩(wěn)定性」璧現(xiàn)在,通過正確選擇加工參數(shù)蚯垫,就可以更容易地設定螺紋旋風銑闲涕,在加工要求苛刻的材料時極為可靠和高效,并且能獲得理想的結果咳碰。
優(yōu)化技術
醫(yī)療應用中的螺釘設計不適宜于單點車削剖毯。螺紋牙形、牙底與外徑之差較大以及大螺旋角對螺紋車削而言都是令人頭疼的問題教馆。并且逊谋,還不可避免地涉及到材料類型(通常為鈦合金擂达、超級合金或高級不銹鋼)、大批量生產(chǎn)以及可替代的加工方法胶滋。在所提及的制造領域板鬓,螺紋旋風銑可以說解決了螺紋車削時所遇到的許多問題。
然而究恤,迫于更具競爭力的加工需求穗熬,目前的問題更多地在于優(yōu)化螺紋旋風銑。作為一種面世已有一段時日丁溅,并且在缺乏創(chuàng)見的制造部門內受到束縛的加工方法唤蔗,維持現(xiàn)狀往往成為常態(tài)。隨著交付時間和制造成本的要求愈發(fā)嚴格窟赏,并且新公司進入市場的門檻也越來越高妓柜,要達到這些要求就意味著需要技術創(chuàng)新。
涉及螺紋旋風銑的切削刀具需要在質量棕健、加工能力及備份刀具方面進行評估:
- 正在使用或擬推出的旋風銑刀具概念有多好寸纠?有多先進?——能夠提供最佳效率和成本效益嗎秕肚?
- 在功能和換刀方面帮课,旋風銑刀環(huán)有什么優(yōu)點?
- 在較長的刀具壽命內袭吗,刀片的切削刃可以達到多高效的切削參數(shù)八泡?
- 能夠始終獲得怎樣的精度?
- 是否可提供標準刀片苏昨?對非標產(chǎn)品來說锚揍,交付情況如何?
- 螺紋旋風銑刀具是整體解決方案的一部分嗎赘湾? —— 比如說適合醫(yī)療行業(yè)的加工嗎防养?
- 刀具供應商通常在金屬切削領域可提供哪些業(yè)績記錄、經(jīng)驗和專家技術支持律逼?
螺紋旋風銑中的切削刀具
螺紋旋風銑中的切削刀具呈環(huán)狀按辱,擁有多個切向安裝的刀片。原則上蛹头,內銑刀與用于曲軸銑削的概念一樣顿肺。技術方面的問題是刀片定位和夾緊的設計與質量,因為這將影響到加工能力掘而、安全性以及維護刀具的過程挟冠。在任何多點切削工藝中,為了消除刀具所產(chǎn)生的振動趨勢,刀片位置間使用不等距至關重要知染,并且這也適用于螺紋旋風銑肋僧。
在潔凈的環(huán)境下,刀片在機床之外正確地進行轉位或換刀相當輕松和安全控淡,這對操作員或刀具室以及生產(chǎn)中實現(xiàn)平穩(wěn)高效運行而言都非常重要嫌吠。在機床中更換刀具環(huán)的速度和便利性在目前的加工環(huán)境中應予以重點考慮。此外掺炭,如何便于換刀和停機時間在概念上有所差異辫诅。因此,新的刀具環(huán)技術對提升螺紋旋風銑的性能水平具有重要影響涧狮。
螺紋旋風銑工序的固有穩(wěn)定性為利用更硬的新型高性能刀具材料提供了更多可能性炕矮。旋風銑時可采用更為堅固的切削刃,這意味著能夠利用更高的耐磨性刹越,并且良好的刃線韌性保證了切削刃的鋒利性堡它。通過利用鈦合金和超級合金加工在其他領域的發(fā)展成果,就可以將螺紋旋風銑引入到一個新的加工層面靡循。
航空航天技術
初顯成效的解決方案是專門開發(fā)的細晶粒硬質合金應用衍醒,在航空航天業(yè)中,非常適合于加工高溫合金和鈦合金铣滥。更高的切削參數(shù)父驮、更長且更加可預測的刀具壽命印證了該解決方案能夠顯著提高產(chǎn)出性能。通過對刀具環(huán)和刀片技術進行綜合改進肃萍,即可在精度和表面光潔度方面提供更高的一致性涎瓜。
更高的可轉位刀片精度、良好的可用性及交貨快捷是其他必要的關鍵因素揩池。在大多數(shù)加工領域孽倒,這都是理所當然的事情堆因。在某些情況下泪桥,標準刀片隨時可供將使客戶受益匪淺,不僅安全性高久窟,而且?guī)齑嫠降汀秩冈,F(xiàn)在,客戶還能在更短的交貨時間內獲得用于螺紋旋風銑的專用刀片斥扛。由于目前針對此領域推出了最佳的硬質合金材質入问,因此專門開發(fā)的鋒利切削刃經(jīng)過磨削后就可以用于螺紋旋風銑。這樣一來稀颁,就能夠在更高的切削參數(shù)下進行長時間的連續(xù)切削芬失。
精磨刀片成批供貨可確保最佳的精度。除了提高零件精度之外,還可通過使切削刃以絕對最小的徑向偏差固定到位而以此優(yōu)化刀具壽命——在精銑工序中業(yè)已證明是一項成功因素棱烂。
結論
提升螺紋旋風銑的性能水平現(xiàn)在很大程度上就是所應用刀具的選型問題租漂。盡管這種業(yè)已成熟的工藝表現(xiàn)良好,但滿足更高的競爭力要求還需要新技術颊糜。已經(jīng)被驗證的航空航天業(yè)的先進刀具材料解決方案與螺紋旋風銑的新刀具環(huán)的組合為旋風銑加工帶來巨大的優(yōu)勢哩治。
確保螺紋旋風銑取得成功的建議
- 采用順銑,刀具環(huán)和工件以同一方向旋轉
- 使用同一批次磨制的刀片衬鱼,可確保最佳的精度
- 從背面應用油冷方式扫矾,最小壓力為15巴,以確保拍屑
- 應用推薦的切削參數(shù)序机、切削速度勘浇、切屑厚度和進給值
螺紋旋風銑工藝
螺紋旋風銑工藝的特點是環(huán)形多刃刀具圍繞圓柱形工件進行旋風銑,工件旋轉速度較低寥只。用于此工藝的機床需要具備一定的基本工藝要求怒央,例如主軸帶C軸。通過銑削工藝切削螺紋時丘苗,使刀具環(huán)相對于工件旋轉軸偏離中心项请,這樣就會導致刀具只能沿著其內徑(ID)部分吃刀。刀具以相當高的速度旋轉梦迂,從而在切削刃上產(chǎn)生合適的表面速度肚轴。刀具環(huán)和工件協(xié)調運動即可獲得理想的工藝參數(shù)。
材料去除率由表面速度和刀具環(huán)的進給率所決定豫阻。環(huán)旋轉可根據(jù)工件直徑和適合于刀片的表面速度進行設置稠还。像以往在金屬切削中一樣,進給率決定切屑厚度和表面光潔度——切屑越大苍糠,循環(huán)時間就越快叁丧,而表面光潔度則更粗糙。
螺紋旋風銑時岳瞭,切削刃有利的切向路徑和工藝的高剛性是獲得理想表面光潔度的保證拥娄。切削過程中所形成的毛刺極少。刀具以徑向弧的形式進入和退出切口瞳筏,通常只需一次走刀即可完成加工稚瘾。
螺紋所需的螺旋角由刀具相對于工件的傾斜度所決定。螺紋齒型由刀片形狀所決定姚炕,切削深度則是牙底與外徑的差值摊欠。配備可轉位刀片的現(xiàn)代旋風銑刀具適合許多螺紋加工工藝。
圖1
利用現(xiàn)代切削刀具技術對螺紋旋風銑工藝進行升級后柱宦,其性能往往會顯著提高些椒。例如播瞳,制造小公差的接骨螺釘在產(chǎn)出方面可提高幾倍。
圖2
刀具材料在航空航天業(yè)所取得的發(fā)展為改進用于螺紋旋風銑的切削刃打下了堅實的基礎免糕。專用的涂層硬質合金材質(如GC1105)已被證明非常適合于螺紋旋風銑狐史,不僅可獲得更長和可預測的刀具壽命,而且允許應用更高的切削參數(shù)用六。實踐證明近振,此類材質能夠在保持高質量水平的前提下大幅提高零件產(chǎn)出。
這種相對較新的材質包含獨特的薄PVD/TiAlN涂層烂锤,具有極佳的刀片基體粘結性暴遂,對所需的鋒利切削刃更是如此。它專為保證切削刃刃線的高韌性而研發(fā)架暗,能夠將正常的后刀面磨損維持在合理水平(磨損均勻)粘伊,尤其是加工鈦合金、超級合金和高合金不銹鋼時约粒,其性能更為出色惠翼。該刀片具有細晶粒基體侨直,在高溫環(huán)境下硬度很高支摹,由此使其具有可靠的抗切削刃塑性變形性。
圖3
螺紋旋風銑時靠婴,理想的刀具安全性和夾持能力對保持更高的加工性能而言至關重要代郊。精密程度則是確保刀片就位、刀片磨制和定位的關鍵因素杀餐。CoroMill 325螺紋旋風銑刀具的刀片夾緊概念改進了切削刃的定位質量和加工安全性干发,并且在機床上換刀和維護變得更輕松快捷。此類刀具極為平穩(wěn)的切向切削作用在整個加工過程中能夠確保高精度和優(yōu)良的表面光潔度史翘。配有專門開發(fā)的精磨刀片和半成品枉长,并可作為標準件和非標產(chǎn)品提供,此外還兼容于大多數(shù)縱切機床和主軸琼讽。
圖4
螺紋加工只是醫(yī)療器件行業(yè)加工的其中一部分必峰。產(chǎn)品系列完整,并可提供應用支持跨琳,這是目前開發(fā)制造績效的一項重要資產(chǎn)自点。擁有大多數(shù)金屬切削行業(yè)內所長期積累的豐富研發(fā)經(jīng)驗,山特維克可樂滿專為小零件加工而開發(fā)了各種各樣的切削刀具脉让。
【山特維克可樂滿】
山特維克可樂滿是全球領先的金屬切削刀具制造商和供應商,在全球130多個國家設有代表機構功炮。在世界范圍內設有25家水平一流的效率中心溅潜,持續(xù)為客戶和山特維克可樂滿的銷售人員提供獲得更高生產(chǎn)效率的刀具解決方案和加工方法的培訓术唬。山特維克可樂滿是山特維克集團刀具業(yè)務的一部分。
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