高效切削加工(HPC)是取得成功的工藝保證
為了通過提高效率來達到新的生產水平峡眶,除了擁有新型加工機床和訓練有素的專業(yè)人員以外橘蹭,還必須采用由刀具制造商創(chuàng)新開發(fā)的精密切削刀具泉扛。
近年來谭央,高效切削加工(High Performance Cutting狠持,HPC)一直被視為實現(xiàn)高生產效率的重要途徑疟位。通過集中工序、優(yōu)化刀具以及縮短加工和輔助時間喘垂,在切削刀具使用壽命相同或更長的情況下甜刻,可以成倍提高切削加工效率。
然而王污,在此期間罢吃,對特殊加工的需求也在成倍增長,為了使這些場合的加工實現(xiàn)高效率昭齐,切削加工技術就必須滿足這種需求尿招。高效加工要求使用高可靠性的機床、訓練有素的機床操作工人和性能一致的工件材料阱驾。因此就谜,對于德國的制造業(yè)來說,HPC是一種卓有成效的加工技術里覆。
適用于加工奧氏體鋼的高效切削刀具
對刀具制造商而言丧荐,HPC不僅僅意味著一種好的加工工藝,還必須對高效刀具制造的每個加工環(huán)節(jié)都予以重視哮瓦。為了達到新的加工效率水平圣辩,刀具的基體材料、幾何結構岛盗、涂層和表面光潔度都應達到最佳狀態(tài)匆罗。以下這些刀具設計實例表明,在正確的方向上進行的很小改進萄尽,都會產生明顯的效果记辖。
在許多企業(yè)中,對耐酸蝕的奧氏體不銹鋼的鉆削加工一直被視為一大難題倡照,使制造商倍受困擾苗圃。由于此類鋼種在整個制造業(yè)中的應用越來越廣泛,因此對加工刀具進行技術革新的要求也日益緊迫声屯。傳統(tǒng)的改進方法(如改變加工刀具的排屑槽惫饲、鉆尖的幾何參數或對切削刃進行倒棱處理)均收效甚微,因為切屑雖然被折斷垄暗,但仍然附著在刀槽中不易排出轴座,這是加工奧氏體不銹鋼材料的典型特征,即使在冷卻液高壓噴射的加工條件下依然如此简烘,因此很難保證切削狀態(tài)的穩(wěn)定性苔严。
為了解決這一難題,肯納金屬(Kennametal)公司采用了分屑的方法,設計了一種全新結構的HPL(M)鉆頭届氢,其原理是將切屑分解為中心屑和外側屑欠窒,刀具的內切削刃產生一種短而小的中心屑,而外切削刃則形成一些長而薄的外側屑退子,這兩種形狀的切屑在排屑槽中相互緊密地纏繞在一起岖妄,能夠毫無困難地以很小的摩擦從槽中排出。由于排屑速度顯著提高寂祥,從而可以采用較大的切削用量荐虐。同時,切削過程的可靠性和安全性也大大提高丸凭,在鉆削加工中大家熟悉的那種難聽的噪聲顯著減小福扬,而且再也不會產生導致刀具折斷的切屑阻塞現(xiàn)象
加工時間縮短50%~80%
通過創(chuàng)新HP鉆頭的鉆尖部分幾何結構,形成了一個更尖的鉆尖惜犀,可以省略以往加工中的預定心工序铛碑,從而顯著縮短加工流程。KC7320是一種專門用于加工奧氏體不銹鋼的新型刀具材料势纺,該材料在基體與涂層界面上表現(xiàn)出優(yōu)異的結合強度赦锰。鋁含量高的硬質涂層可以減少進入基體的熱量,從而可以采用較大的切削用量演茂。涂層的耐氧化性能是提高刀具耐用度的先決條件灼址,而細顆粒硬質合金基體同時也改善了涂層的表面形貌,提高了刃口的穩(wěn)定性件银。該鉆頭的使用效果十分顯著篇臭,在很多加工場合,鉆孔加工時間已比原來縮短了大約50%~80%轨来,同時刀具壽命提高了2~10倍。在疊板上進行孔深達到7倍孔徑的鉆孔已十分常見汹改』迹肯納金屬Furth公司已推出了直徑范圍8-40mm、具有新型幾何結構的HPL組合式鉆頭僵禁。
新型幾何結構設計
當加工較大直徑的孔時阎瘩,上述的分屑結構十分有效,但該結構很少應用于孔徑較小的場合碰缔。由于使用條件不同账劲,便出現(xiàn)了一種新型幾何結構設計方案,即Y-Tech鉆頭金抡。該鉆頭突出的特點是采用了非均勻分布的容屑槽和導向棱帶瀑焦。這種設計的構思是基于:在加工耐腐蝕的不銹鋼時,會形成很大的切削力,因切削刃不對稱而形成的徑向作用力會引起鉆頭彎曲榛瓮。Y-Tech鉆頭的徑向作用力通過較寬的鉆頭導向棱帶作用于孔壁上铺董。帶有導向棱帶的刀刃位置十分精確,使切削力的分布近乎完美禀晓,從而保證了鉆頭始終沿與軸線平行的方向進給精续。略為凹陷的主切削刃以及專門為加工粘性金屬而設計的特殊容屑槽,將產生的卷得很緊的螺旋卷屑快速排出粹懒。
Y-Tech鉆頭的切削過程十分平穩(wěn)重付,可以減緩通常決定鉆頭壽命的轉角處切削刃磨損。針對特殊加工而開發(fā)的轉角幾何形狀進一步保護了極易受損的轉角處切削刃凫乖,通過這些技術手段涵店,除了使孔加工的質量顯著提高外,還延長了鉆頭壽命寨衣。
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