在美國(guó)有數(shù)以千計(jì)的加工企業(yè)從事用于模板渐仓、壓奶娉蹋或沖模等似乎是無(wú)極限的消耗品和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的工具加工。為了適應(yīng)客戶對(duì)更高工具質(zhì)量的期看和競(jìng)爭(zhēng)壓力絮眨、更短的轉(zhuǎn)向時(shí)間和更低的本錢拇支,很多模具工廠正在升級(jí)他們針對(duì)模具高速精加工能力的工藝麸颜。這種工藝的主要好處是已加工表面光潔度好到足以大幅度減少甚至省往手工拋光或在鉗工臺(tái)上進(jìn)行的其它手工精加工處理低白,這些輔助操縱通常占整個(gè)制造時(shí)間的25%~30%。
模具的高速精加工依靠如今的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速能力是部分可行的朴魁。不管使用的設(shè)備是小型立式加工中心還是最新的大型臥式加工中心酣夫,現(xiàn)在的主軸能很輕易地達(dá)到10000r/min的轉(zhuǎn)速。這種速度很輕易被今天的刀具安全夾持方式所承受牙娇,這些夾持方式包括精密彈簧夾頭或熱脹刀柄若又、機(jī)械或液壓夾頭。一個(gè)同等重要的模具高速精加工概念是刀具的高進(jìn)給率粱快。與更高的轉(zhuǎn)速結(jié)合在一起秩彤,在獲得良好表面光潔度所需的小切深和小步距條件下,高進(jìn)給率產(chǎn)生極佳的加工結(jié)果事哭。目前漫雷,可應(yīng)用于淬硬至55HRC的模具高速銑的山高公司刀具能正常地以1200mm/min的進(jìn)給量進(jìn)行加工,使用PVD涂層的細(xì)顆粒硬質(zhì)合金刀片可獲得Ra0.63μm的光潔度。軸向和徑向切深分別為0.05mm和0.25mm降盹。
刀具選項(xiàng)陣列
為迎合大多數(shù)模具加工的要求(包括高速精加工)与柑,山高推出了一種通用的分體式可轉(zhuǎn)位銑刀新包裝。這種分體式銑刀包括價(jià)格適中的鋼制刀桿和螺紋旋進(jìn)的各種型式的切削刀頭蓄坏。提供標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的用于粗加工和半精仿形加工的球頭刀頭和一種用于大切深或側(cè)面銑削的玉米刃型式球頭刀頭价捧。后面這種設(shè)計(jì),刀頭上的周邊刀片排列成螺旋刃形式涡戳,粗加工時(shí)可對(duì)寬范圍模具材料提供平穩(wěn)结蟋、避振的切削。山高的這種設(shè)計(jì)還在標(biāo)準(zhǔn)的刀桿式球頭立銑刀擴(kuò)充系列里提供渔彰。在新的分體銑刀系列里椎眯,還提供針對(duì)直壁零件高效高速精加工的120°球頭和能用于高金屬切除率仿形粗加工的紐扣型刀頭。
為了完善模具刀具的系列绎疟,山高提供小直徑球頭立銑刀(10~16mm)咒舰,特別設(shè)計(jì)用于高速精加工,它是受歡迎的“小魔王”模塊化立銑刀系統(tǒng)的一部分曼砾。這些刀具輕易組裝埂帜,通過(guò)簡(jiǎn)單地把精密磨削的硬質(zhì)合金刀片旋進(jìn)一種可重復(fù)使用且價(jià)格適中的鋼制刀桿中即可。
直壁零件的高效高速精加工
迄今跑著,直壁零件已成為模具高速精銑生產(chǎn)的絆腳石跑科。在每一次向下撞擊后,傳統(tǒng)的90°球頭立銑刀通常使得加工的那些零件縮回门幌,中斷了加工循環(huán)并使刀具受摩擦影響而引起刀片磨損贝渣。山高對(duì)于這個(gè)題目已有解決方案,在刀桿和刀片背部前延伸一個(gè)120°切削刃的切削頭熏盲。這種設(shè)計(jì)的刀具使得背部的切削刃與正面的切削刃一樣能進(jìn)行切削确告,答應(yīng)在一系列連續(xù)下行和上行中切除金屬。這不僅提供了一個(gè)不中斷和更快的加工循環(huán)券雕,還消除了刀具摩擦和由此引起的刀片磨損遇患,從而獲得更長(zhǎng)的刀具壽命和更好的表面光潔度。
針對(duì)大金屬切除率的鈕扣式立銑刀
在模具加工里的術(shù)語(yǔ)“高速加工”實(shí)際上意味著兩個(gè)不同的方面雕擂。首先啡邑,它意味著在很高主軸轉(zhuǎn)速和超高進(jìn)給率的精加工中保證加工表面光潔度好到足以明顯減少甚至消除在鉗工臺(tái)上的輔助手工精加工。另外井赌,這個(gè)術(shù)語(yǔ)還指在加速的金屬切除率下進(jìn)行重載粗加工谤逼。
在這個(gè)意義上,所謂的“鈕扣”立銑刀作為一種重要的新刀具已經(jīng)出現(xiàn)仇穗。這種立銑刀的典型特征是很厚的流部、有山高專利設(shè)計(jì)可提供極佳強(qiáng)度和安全性的集成刀墊的圓刀片拔鹰。組合特殊的正角槽形,它們能承受很高的金屬切除率贵涵。
在山高用于模具加工的分體式銑刀里列肢,提供能用于仿形粗加工的鈕扣刀頭,在加工深的封閉型腔時(shí)宾茂,其金屬切除率是傳統(tǒng)球頭銑刀的四倍瓷马。山高已經(jīng)開(kāi)發(fā)了這些刀具作為封閉型腔粗加工的一個(gè)選擇(有這樣的目標(biāo)往延伸其使用范圍,但不是定義)跨晴。對(duì)傳統(tǒng)球頭立銑刀滿足的工具制造者可繼續(xù)使用原來(lái)的刀具裂怕。但是更多的積極進(jìn)取的工廠可能想要考慮用于重粗加工的鈕扣式立銑刀帶來(lái)的好處。在封閉型腔加工時(shí)曹是,它們不僅能更高效地切除金屬椒缀,通常還能提供比球頭銑刀更長(zhǎng)的壽命,這是由于有時(shí)在球頭銑刀的應(yīng)用里有嚴(yán)重的摩擦房睁。
針對(duì)淬硬材料的鋒利切削刃
所有山高小魔王模具刀具采用PVD涂層的細(xì)顆粒硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片脑播,它有精密磨削過(guò)的兩個(gè)有效切削刃。這些刀片的一個(gè)明顯特性是它們超鋒利的切削刃——這體現(xiàn)了一種不同于傳統(tǒng)上以為在很高進(jìn)給率下需要用超強(qiáng)切削刃抵抗淬硬材料觀點(diǎn)的創(chuàng)新思想侈吨。
在研發(fā)這些刀片時(shí)冗级,山高把重點(diǎn)放在高生產(chǎn)率下獲得良好表面光潔度所需的高速高進(jìn)給的自由切削槽形。在小的軸向切深和極小的徑向切深使得步距最小化均膛,鋒利的切削刃對(duì)穿透淬硬工件材料和直接利用自由切削是必須的咸耍。正是這種槽形使得提供高生產(chǎn)率、可靠的刀具性能和良好的刀具壽命成為可能服英。山高還提供用于淬硬模具鋼高速粗加工和精加工的鑲焊PCBN的小魔王球頭立銑刀努儒。這里主軸必須傾斜30度以防止在刀鼻處的零速度。
其它的發(fā)展和思考
除了刀具的發(fā)展探橱,很多其它的發(fā)展支持模具加工生產(chǎn)率的新水準(zhǔn)申屹。一個(gè)例子是CNC臥式加工中心,它正迅速替換用于模具和航空產(chǎn)業(yè)的傳統(tǒng)立式CNC加工中心走搁。臥式加工中心的主要好處是答應(yīng)自然排屑独柑,大大減少封閉型腔加工的切屑再切削題目迈窟。
另一個(gè)技術(shù)發(fā)展答應(yīng)進(jìn)步球頭立銑刀的性能私植。這是一種首先由歐洲推出的調(diào)整技術(shù),由于考慮到刀片中心的零切削速度引起的摩擦车酣。為了消除摩擦和由此引起的光潔度變差及刀片快速磨損曲稼,一種應(yīng)用日益增多的操縱是把機(jī)床主軸傾斜30度,使得刀鼻處移至一個(gè)有效切削直徑而獲得有效的切削湖员。
還有其它的技術(shù)發(fā)展贫悄,為了在模具生產(chǎn)中減少對(duì)粗加工的需求瑞驱,計(jì)算機(jī)天生接近終極外形的鑄件正在歐洲被廣泛使用。固然競(jìng)爭(zhēng)壓力肯定不可避免地在世界范圍內(nèi)延伸這個(gè)技術(shù)窄坦,但在美國(guó)和加拿大的模具工廠幾乎持續(xù)排外主義地用整體硬質(zhì)合金刀具加工他們的模具唤反。對(duì)于現(xiàn)在,那比給予對(duì)粗加工刀具的創(chuàng)新更重要鸭津,如玉米刃旧搔、球頭和鈕扣式立銑刀能以更高的進(jìn)給率切除淬硬材料。
對(duì)于模具加工里所有的高速應(yīng)用沫跨,留意力也一定要有一些更遠(yuǎn)的考慮仿扩。例如必須牢記高速主軸在進(jìn)步切削速度的同時(shí)答應(yīng)進(jìn)給率大幅進(jìn)步。這使得小直徑刀具既能用于粗加工也能用于精加工成為可能祖销,在同樣的時(shí)間獲得相同或更好的生產(chǎn)率种鳖,同時(shí)答應(yīng)以更接近的近似值來(lái)得到終極外形∠#基于選擇正確的刀桿設(shè)計(jì)哈滥,刀具平衡還對(duì)于防止過(guò)量的振動(dòng)和由此的能對(duì)刀具壽命、表面光潔度添毒、尺寸精度甚至是主軸壽命有不良影響的刀具跳動(dòng)是重要的辈畜。
還有其他關(guān)于CNC機(jī)床的考慮。為了在很高的速度和進(jìn)給量下有效加工模具的復(fù)雜雕刻表面典义,使用的機(jī)床應(yīng)該是有“前瞻”功能的CNC洽腊。這是在正執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)之前掃描100到120行機(jī)床將要執(zhí)行的程序塊的能力,其結(jié)果是控制能對(duì)刀具軌跡和角度變換得出優(yōu)化的進(jìn)給率藕各。用這個(gè)方式池摧,機(jī)床能在加工復(fù)雜表面時(shí)維持高速和高精度,可能除了那些深型腔和復(fù)雜的外形激况。
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