【編者按】Ingersoll公司專(zhuān)門(mén)為高進(jìn)給率加工設(shè)計(jì)的切削刀具，幫助三家模具制造商提高了深度模腔和層壓材料組合件的加工生產(chǎn)率。 Ingersoll保持模具車(chē)間競(jìng)爭(zhēng)力的高進(jìn)給率刀具塔端。

　　來(lái)自海外的激烈競(jìng)爭(zhēng)并不是北美模具加工車(chē)間所面臨的唯一挑戰(zhàn)。Redoe Mold有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“RML”）和Chicago Mold Engineering公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“CME”）看到她添，帶有較深模腔的大型汽車(chē)前燈模具媒湖，需要采用延伸長(zhǎng)度較長(zhǎng)的刀具加工。同時(shí)屎洒，Precision Mold Base公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“PMBC”）正忙于解決“如何切削加工具有不同加工特點(diǎn)的多層次金屬”的問(wèn)題舒贼。

　　我們得到的好消息是：為高速加工策略而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的切削刀具，可以幫助這類(lèi)模具制造商克服這樣的障礙虑稼，并提高其競(jìng)爭(zhēng)力琳钉。例如，RML公司采用一種來(lái)自Ingersoll Cutting Tools公司的Form-MasterV刀具來(lái)加工深度模腔蛛倦，其調(diào)試設(shè)置所需的時(shí)間只相當(dāng)于以前的一半歌懒。CME公司使用來(lái)自同一家供應(yīng)商的另一種高進(jìn)給率刀具Hi-FeedMini，獲得了類(lèi)似的效果溯壶。最后歼培，PMBC公司用Form-Master按鈕式端面銑刀加工，提高了刀具的使用壽命茸塞，從而使該公司能夠在完全無(wú)人值守的情況下躲庄，加工“三明治”式的雙金屬模具基座。

　　高進(jìn)給率銑削加工策略具有切削度較輕和走刀速度較快的特點(diǎn)钾虐，可提高金屬切削率和產(chǎn)量噪窘。“從加工量來(lái)說(shuō)效扫，其金屬切削速度較快倔监，同時(shí)切削力，特別是橫向切削力降低计侯〉刍”Ingersoll Cutting Tools公司模具產(chǎn)品經(jīng)理Bill Fiorenza先生說(shuō)。

　　Fiorenza先生解釋說(shuō)傻当，在通常情況下邀安，高進(jìn)給率刀具的導(dǎo)程角較低（10°~20°），一般采用三角形鑲刀片堤型。這種幾何形狀可降低橫向切削力扬瘸，對(duì)于類(lèi)似于在CME公司和RML公司進(jìn)行的那類(lèi)長(zhǎng)延伸銑削操作來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題。Fiorenza先生表示乌骇，對(duì)這樣的工件而言撞浪，采用剛性很好的機(jī)床平臺(tái)進(jìn)行加工同樣非常重要。缺少其中任何一個(gè)條件序摔，都可能會(huì)導(dǎo)致精度降低炭央、發(fā)生顫振、主軸軸承超載和刀刃斷裂柱悬。

　　如果機(jī)床本身的剛性很好峡竣，那么切換使用高進(jìn)給率刀具和標(biāo)準(zhǔn)延伸軸可能就足夠了。CME公司伊利諾伊斯工廠就是這樣的情況量九∈赎“我們有很新和剛性很好的機(jī)床，包括一臺(tái)FTP銑床荠列，我們使其保持在最佳的工作狀態(tài)类浪。”CME公司數(shù)控協(xié)調(diào)員Bill Kloskowski先生說(shuō)肌似，“否則费就，我們就可能無(wú)法使其按照所希望的速度運(yùn)行〈ǘ樱”

　　由于一個(gè)剛性平臺(tái)已經(jīng)到位力细，CME公司可以充分利用Ingersoll公司Hi-FeedMini刀具的高進(jìn)給幾何形狀和額外的溝槽」潭睿總之眠蚂，這些功能可以使進(jìn)給速度從80in/min（1in=25.4mm，下同）提高到200in/min斗躏，適用于P20淬火鋼深度模腔的半粗加工（圖1）逝慧。其結(jié)果是：曾經(jīng)需要花費(fèi)6h才能加工完的模腔，現(xiàn)在只需2.5h父森。

圖1 Ingersoll公司的Hi-FeedMini銑刀正在對(duì)CME公司的一個(gè)模腔進(jìn)行半粗加
工保跨，在淬火的P20模具鋼上加工時(shí)，0.25~1in長(zhǎng)的刀具進(jìn)給速度為199in/min

　　在其安大略省溫莎市的工廠秽烫，RML公司面臨著與CME公司相同的問(wèn)題强媚。“今天的模腔深度比五年前的深度還要深5~8in耙窥±谭”該公司首席機(jī)械師Jay Noble先生解釋說(shuō)，“其主要推動(dòng)力是汽車(chē)外部的燈光配件造型向更長(zhǎng)的偏轉(zhuǎn)趨勢(shì)發(fā)展跷缀，促使零件的數(shù)量不斷減少搬混」殴保”這些模腔的深度范圍15~22in那捍，一般采用淬火鋼材制造拾点。對(duì)于最深的模腔加工，RML公司使用了一臺(tái)新型東芝鏜銑床與一套Ingersoll公司的Form-MasterV成形刀具（圖2）槐滔。此刀具安裝在由同一家供應(yīng)商提供的Inno-Fit延伸刀柄上勃痴。該延伸刀柄的設(shè)計(jì)，加之機(jī)床本身热康，有助于確保其剛性沛申。不像那些在對(duì)接面之間采用滑動(dòng)耦合系統(tǒng)的型號(hào)，Inno-Fit刀具具有一種自定心和三點(diǎn)耦合的設(shè)計(jì)特點(diǎn)姐军。在其主表面上铁材，還提供有一個(gè)很大的接觸面，并由耐磨材料制成奕锌。至于刀具本身著觉，采用具有高進(jìn)給率和正傾角幾何形狀的鑲刀片，可將大部分橫向切削力轉(zhuǎn)化成軸向切削力惊暴，這有助于保持刀具的中心位置饼丘。Noble先生說(shuō)，事實(shí)上辽话，在任何特定模腔的整個(gè)深度尺寸和跳動(dòng)誤差上肄鸽，該車(chē)間通常能滿足±0.001in的公差。

圖2 采用一臺(tái)東芝鏜銑床油啤、Ingersoll公司的按鈕式刀具和Inno-Fit刀具延伸軸啄灭，
RML公司可以將深達(dá)22in模腔上的公差尺寸和跳動(dòng)誤差保持在±0.001in的范圍之內(nèi)

　　與以前的調(diào)試設(shè)置相比，這種配置使該公司能夠以過(guò)去一半的時(shí)間加工大部分模腔党纱。它還能夠以比過(guò)去快4~5倍的速度加工8:1的孔徑锤楷。盡管刀具的進(jìn)給速度從50in/min增加到300~400in/min，但鑲刀片刀刃的使用壽命比以前的刀具延長(zhǎng)了20%垄坡〖淦ぃ“我們?cè)?jīng)不得不降低所期望的深度，但以后再也不需要這樣做了琼葫≌忠簦”Noble先生說(shuō)，“即使在這樣的進(jìn)給速度下蚯巍，加工長(zhǎng)延伸工件時(shí)可能出現(xiàn)的鑲刀片突然斷裂的現(xiàn)象已成為過(guò)去∏程危”

　　PMBC公司的工廠設(shè)立在亞利桑那州的Tempe市窍各，其高進(jìn)給率銑削加工有助于解決一個(gè)完全不同的問(wèn)題：銑削加工“三明治”式的層壓金屬材料全封，幾乎涉及到每一個(gè)模具基座桃犬。這些層壓組裝元件由420和4140鋼材制成刹悴，這類(lèi)材料具有非常不同的加工特性攒暇。PMBC公司工廠的Romney D'Antuono先生解釋說(shuō)：“不銹鋼是具有粘性的，其形成的切屑很長(zhǎng)就轧；2140鋼材較硬田度，其形成的切屑較短妒御∶勘遥”

　　繼續(xù)拿“三明治”做比喻，他將這些元件邊緣的粗銑削加工比作從一片面包上切削外殼峰遇。然而，材料的邊緣不會(huì)總是平整的户克，其上凹凸不平的溝槽常常會(huì)使切削中斷泡愉，并使切削深度發(fā)生變化。PMBC公司原先采用傳統(tǒng)的配有5個(gè)鑲刀片的零傾角按鈕式刀具對(duì)這種工件進(jìn)行加工春庇。其進(jìn)給速度為25in/min覆霹、切削深度為0.06in，該工藝的加工速度很慢照菱。此外航邢，在切削過(guò)程中，鑲刀片常常會(huì)突然斷裂九火。D'Antuono先生說(shuō)当娱，事實(shí)上考榨，鑲刀片發(fā)生故障的現(xiàn)象是如此的頻繁和不可預(yù)見(jiàn)河质，以至于“刀刃平均壽命”這個(gè)術(shù)語(yǔ)變得毫無(wú)意義。

　　改用高進(jìn)給率Ingersoll Form-Master按鈕式端面銑刀以后散休，為提高加工速度帶來(lái)了立竿見(jiàn)影的效果出蛾√凸“過(guò)去，這是該車(chē)間中最常用的銑削加工操作续疲，但現(xiàn)在它已經(jīng)被閑置了嘁梦。”D'Antuono先生說(shuō)希弟。他指出粥搓，這把刀具可以以55in/min的進(jìn)給速度運(yùn)行回溺，使材料切除率提高1~7，產(chǎn)量提高1~2.5萍恕。鑲刀片的使用壽命延長(zhǎng)了4~5倍，并且災(zāi)難性的故障全部消失崭倘。此外类垫，只將速度延緩了10%悉患，但卻使該公司能夠進(jìn)行無(wú)人值守作業(yè)。以前闸骨，在不降低參數(shù)的情況下是不可能的缰鹏，直到無(wú)人化加工將不再有利可圖。

　　D'Antuono先生將這些成就歸功于Form-Master端面銑刀的幾何形狀榄路。使切削刀刃呈現(xiàn)一個(gè)正角度的狀態(tài)來(lái)切削金屬心篡，而不是采用刮削的方法。他說(shuō)：“你只能通過(guò)聽(tīng)覺(jué)加以區(qū)別尾疟〖缥恚”

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