隨著現(xiàn)代金屬切削技術(shù)的不斷發(fā)展,對切削刀具的認識也在不斷深化。專家建議業(yè)內(nèi)人士更新有關(guān)切削刀具的觀念,在開發(fā)和使用刀具時應(yīng)正確掌握以下一些原則登徐。
1.成本的計算
一般來說,刀具成本只占金屬切削加工總成本的3%堪锌。
因此哟笨,縮減刀具本身的成本對于節(jié)省加工總成本的作用并不大。而通過采用先進刀具(雖然刀具成本可能有所增加)卻可以大幅度降低加工的總成本朵令。因此羊捧,應(yīng)該將降低“每件加工成本”而不是“刀具成本”作為首要目標(biāo)加以關(guān)注。
2.刀具是一個系統(tǒng)
在IT部門工作的每一個人都知道彼硫,一個成功的計算機系統(tǒng)是硬件與軟件的正確組合炊豪,硬件和軟件的同步更新十分重要。對于切削刀具也應(yīng)采取相同的思維方式:刀體和刀具夾頭是“硬件”拧篮,可轉(zhuǎn)位刀片是“軟件”词渤。因此,在對刀片技術(shù)進行升級更新時串绩,必須同時考慮改進刀體和刀具夾頭缺虐。反之亦然。
實例:Millshred銑刀的刀片和刀夾都采用了鋸齒形設(shè)計礁凡,使刀具產(chǎn)生的切屑較小高氮,易于從切削區(qū)排出。
3.不僅是刀片才需要涂層
高技術(shù)涂層可顯著改善硬質(zhì)合金刀片的性能顷牌,而刀體同樣也能通過涂層而獲益剪芍。在刀體上涂覆硬涂層可以防止與高速運動的高熱切屑接觸而造成的刀體磨損,并且由于涂層后刀體表面的潤滑性增強窟蓝,可使切屑在容屑槽內(nèi)流動更為順暢罪裹。
實例:Iscar的Heliplus系列刀具在刀體上涂覆了HardTouchCoating涂層,可延長刀體壽命迄咸,并有助于從切削區(qū)排屑茶踪。
4.為多任務(wù)機床開發(fā)多功能刀具
多任務(wù)加工機床的發(fā)展對生產(chǎn)率的提高產(chǎn)生了前所未有的重大影響。但是屿钥,機床上主軸教叽、刀塔和旋轉(zhuǎn)軸的增多也縮小和限制了刀具配置的空間和數(shù)量。為了適應(yīng)這種變化坎市,可以在一個工具夾頭上配備幾種多功能刀片愁逝,無需換刀即可完成表面車削、內(nèi)徑車削冻菌、外徑車削、鉆孔、鉆階梯孔荚砍、內(nèi)螺紋加工等多種加工崎北。創(chuàng)新性地應(yīng)用各種專門設(shè)計的多功能刀具,可以為充分發(fā)揮多任務(wù)機床的加工柔性起到巨大作用四洗。
實例:由一組HSK工具夾頭和工具轉(zhuǎn)接頭組成的多功能刀具非常適合在刀庫或刀塔空位有限的多任務(wù)機床上使用松招。多功能刀具還能減少換刀及與此相關(guān)的加工輔助時間。
5.模塊化刀柄有利于精益生產(chǎn)
為了將刀具品種規(guī)格的數(shù)量保持在一個易于管理的水平上每庆,應(yīng)考慮采用能適配各種具有互換性的整體硬質(zhì)合金切削頭的模塊化刀柄筐带。由于這種刀柄夾持在機床上時仍能方便地更換或互換切削頭,因此可以縮短裝刀時間缤灵。一套模塊化長刀柄可使刀具能到達較深的凹槽或模具型腔的底部進行加工伦籍,與使用能覆蓋相同加工范圍的整體硬質(zhì)合金刀具相比,具有更好的加工經(jīng)濟性腮出。模塊化鋼質(zhì)刀柄的另一個優(yōu)勢是能夠較好地吸收沖擊力(如車刀與車床主軸不同心引起的沖擊力)帖鸦,而硬質(zhì)合金刀柄在這種情況下更容易損壞。
實例:Ballplus銑削系統(tǒng)由一組圓柱形和圓錐形的模塊化刀柄和5種不同的銑刀片組成胚嘲,可在工具夾頭仍被夾持在機床上時對銑削頭進行更換和轉(zhuǎn)位作儿。
6.不可忽視功率消耗
刀具制造商正在努力開發(fā)能夠降低機床功率消耗的刀具產(chǎn)品。對機床功率需求較小的刀具除了可以節(jié)約能源以外(這一點如今比過去顯得尤為重要)馋劈,通常其使用壽命更長攻锰,對機床主軸和導(dǎo)軌造成的磨損和拉傷更輕,此外引起的振動也更小妓雾。一個很好的實例就是所需扭矩較小的鏜刀允許使用較長的鏜桿而不會損失加工精度娶吞。
如果在討論任何新型刀具時沒有提到功率消耗的問題,那將是一個極大的疏忽相询。刀具切削力減小10%很可能會使刀具壽命提高50%逐嗅。
實例:Heliturn型車刀片采用了雙面螺旋切削刃,并被工具夾頭切向夾緊褒谒。這種刀片設(shè)計的切削力較小菊车,在切深8mm的傳統(tǒng)車削和切深3.2mm的表面車削加工中,能以1.2mm/r的進給率進行加工奕喻。
7.保證正確的夾持力
在刀片轉(zhuǎn)位后固緊夾持螺釘時您奶,需要準(zhǔn)確測量所施加的扭矩值,而不能僅憑猜測草率從事摧篱。夾持力不足可能引起刀片振顫或難以保持要求的加工精度晋鼓;夾持力過大則可能造成刀片或刀槽發(fā)生碎裂。為了消除施加夾持力的不確定性松苹,最簡單的方法就是采用扭矩扳手來固緊螺釘摘链,這種扳手在夾持力達到設(shè)定水平值可自動顯示信號羔仅。
8.升級CAM編程軟件
CNC數(shù)控加工編程并不只是給出正確的切削速度和進給率,刀具加工軌跡也必須與刀具的加工能力相互匹配岗努。
但并不是所有的CAM軟件都可以實現(xiàn)能優(yōu)化先進刀具切削性能的運動編程沉桌,因此,必須確定你所使用的編程軟件不會拖你的后腿算吩。目前留凭,編程軟件的開發(fā)顯得有些滯后于刀具的發(fā)展。
9.減小或消除振動
在房地產(chǎn)行業(yè)偎巢,確定一所房子或一塊地產(chǎn)商業(yè)價值的最重要因素是“位置”蔼夜。而對于刀具的成功應(yīng)用,最重要的決定因素則是“振動”压昼。通常求冷,減小或消除振動的關(guān)鍵在于切削力的控制,以使其成為加工系統(tǒng)中最穩(wěn)定巢音、最剛性的要素遵倦。因此,對于提出的每一個改變刀具配置的加工方案官撼,都必須驗證其振動控制方法梧躺,這對于延長刀具壽命、保護機床主軸和改善加工表面光潔度非常關(guān)鍵傲绣。
實例:Feedmill立銑刀采用了三角形正角刀片以獲得大圓弧切削刃遣惊。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計的切削穩(wěn)定性好,能提高切削速度待鲤,進給率可以達到每齒3.5mm渠盅。
10.充分利用“可轉(zhuǎn)位”的價值
應(yīng)充分利用硬質(zhì)合金刀片可轉(zhuǎn)位切削刃原創(chuàng)概念的全部價值,開發(fā)可提供多切削刃最大效益的刀具型號狞饮,確保所有切削刃都能真正發(fā)揮切削作用供辰。某些刀夾(如一些可轉(zhuǎn)位銑刀刀體)不能對每一個切削刃都提供保護,從而會使一個或多個刀片切削刃失效佣各。
實例:刀具制造商已開發(fā)出具有多達8個有效切削刃的可轉(zhuǎn)位刀片梢苍。如Heliocto銑刀有8個切削刃,并能夾持2種不同型號刀片指胡。該刀具可用于表面銑削诲有、斜面銑削、深肩銑削橘忿、凹腔銑削药封、模具銑削以及其它各種銑削加工。
11.采用組合加工方式
將多個加工過程合而為一可以提高加工效率侯选、降低加工成本吠谢,而且能縮短或省略以前各個分離加工過程所需的加工時間及換刀時間土童。
此外,由于加工所需的刀具數(shù)量減少囊卜,還可以降低刀具費用娜扇。
實例:Finishred銑刀的雙重設(shè)計可將2種不同的加工過程合二為一。該刀具有2個鋸齒容屑槽和2個連續(xù)容屑槽栅组,能“一次過”完成工件的粗加工和精加工。
12.使冷卻液效益最大化
冷卻液的使用效率常常會決定加工任務(wù)的成敗枢析,在孔加工中尤其如此玉掸。對于可供冷卻液的鉆頭而言,將冷卻液輸送至切削刃只完成了任務(wù)的“一半”醒叁,而任務(wù)的“另一半”則是如何有效地將切屑排出孔外司浪,這就意味著必須同等地考慮冷卻液的流動和切屑的流動。
通過刀片內(nèi)部輸送冷卻液是另一種可供選擇的冷卻策略把沼,甚至對于一些看來似乎不太可能的加工刀具(如切斷刀)也同樣可以考慮采用這種冷卻方式啊易。
實例:Jet-Cut切斷刀的內(nèi)冷卻通道設(shè)計有助于消除積屑瘤,冷卻液被直接施加于切削區(qū)冷卻切削熱饮睬,同時在刀具內(nèi)部流動的冷卻液可對刀片本身實施冷卻堤酿。
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