銑鋁加工看上去是一個(gè)非常容易的加工過(guò)程草颤。通常界阁,是那些不直接參與鋁加工的人們持此錯(cuò)誤觀點(diǎn)令漂。他們相信疮跑,采用經(jīng)動(dòng)平衡的组贺,鋒利的,經(jīng)拋光處理的刀具并以最大轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)祸挪,設(shè)置中等進(jìn)給速度锣披,就已經(jīng)足以像切黃油那樣輕松地切削鋁材了贞间。
鋁加工特性
相比于鋼的加工贿条,鋁及鋁合金所需的切削力更小,因此銑刀切削刃承受的機(jī)械負(fù)荷相對(duì)較低增热。在本文中整以,我們將鋁及鋁合金簡(jiǎn)稱為鋁。鋁具有高導(dǎo)熱系數(shù)嗤矾,因此鋁加工過(guò)程生成的切屑傳導(dǎo)出大量的切削熱勒蜘,其結(jié)果是顯著降低作用于切削刃的熱載荷。源于以上屬性拒牡,銑鋁具有超高切削速度及進(jìn)給的特征炊惊。然而,這并不能確保銑鋁加工就會(huì)非常輕松。
鋁的材料特性會(huì)導(dǎo)致切削過(guò)程產(chǎn)生積屑瘤(BUE)亮钩。這一不討喜的現(xiàn)象增加了作用于切削刃的機(jī)械載荷暖娃,使得高效排屑難以達(dá)成;破壞旋轉(zhuǎn)刀具的動(dòng)平衡巢驶,導(dǎo)致整個(gè)加工過(guò)程變得低效力浅。
而采用錯(cuò)誤的刀具也會(huì)影響鋁屑的排出。如果刀具的排屑槽容屑空間不足个滓,銑鋁過(guò)程生成的長(zhǎng)切屑就會(huì)堵塞刀具叭痰。為克服這一障礙,需使用齒數(shù)更少的刀具或降低切削參數(shù)尼可;但這種行為會(huì)對(duì)生產(chǎn)率產(chǎn)生消極的影響斥滤。
從可加工性的視角來(lái)看,鋁并不是一種分布均衡的材料轿秧。合金元素(尤其是硅)中跌,材料類型(鍛造、鑄造)和材料處理方法都會(huì)影響切削性能菇篡。工件形狀漩符、工裝條件以及加工需求(精度,粗糙度等)以上各種的其它因素又增大了其自身的加工局限性驱还,且是選擇加工策略及選擇刀具時(shí)必要的考察因素嗜暴。因此,在許多案例中议蟆,通用的鋁加工特別是銑鋁加工闷沥,往往并不是看上去那么簡(jiǎn)單的任務(wù)。
加工刀具
刀具制造商們?cè)陂_發(fā)刀具時(shí)需考慮銑鋁刀具的特定特點(diǎn)咐容。成功的關(guān)鍵是對(duì)切削幾何形狀舆逃、刀具材料及刃口處理方式做出正確的組合,此外還需對(duì)冷卻液的供應(yīng)做出優(yōu)化戳粒。
當(dāng)考慮銑鋁的應(yīng)用時(shí)路狮,就繞不開大型飛機(jī)部件,如機(jī)翼部件恼芙,機(jī)艙門结晒,機(jī)艙窗框等。通常而言龟冻,這類工件由整塊材料制成碎准,毛坯往往重達(dá)數(shù)噸,必需去除的材料常達(dá)毛坯重量的80-85%陋抵,才能得到最終所需形狀的零部件焚怨。相比之下,縱觀全球的汽車行業(yè),也是鋁的一大消費(fèi)領(lǐng)域铺描,已引入大量硬鑄鋁材料至其零部件蜀勃。雖然此舉帶來(lái)了這類零部件耐腐蝕性的提高,卻捎帶來(lái)刀具更易磨損的負(fù)面影響狼棠。
伊斯卡驼鳞,一家全系列產(chǎn)品系列供應(yīng)商,已專門為鋁的高效加工而設(shè)計(jì)開發(fā)出全套可轉(zhuǎn)位銑刀杯聚。這些高品質(zhì)刀具的每一系列都具有整體式或輕量化刀體設(shè)計(jì)臼婆,獨(dú)特的硬質(zhì)合金刀片夾持機(jī)構(gòu)原理,帶調(diào)整結(jié)構(gòu)的刀夾幌绍,各種磨制及拋光的刀具帶不等刀尖圓角半徑颁褂,以及在鋁加工中非常普及,帶多晶金剛石(PCD)刀尖的刀片傀广。絕大多數(shù)刀具帶有貫穿刀體的內(nèi)冷卻通孔颁独。伊斯卡HELIALU可轉(zhuǎn)位銑刀系列能實(shí)現(xiàn)鋁的高效高速加工(HSM),確保強(qiáng)大的金屬去除率(MRR)伪冰,獲得高精度及出色的表面質(zhì)量的特點(diǎn)誓酒,滿足遍布全球所有的鋁部件制造商們的全部品質(zhì)需求。
金屬加工工業(yè)生產(chǎn)制造大型至小型鋁部件贮聂,在許多情況下靠柑,需要尺寸更適中的銑刀。這些刀具的尺寸不適用于裝夾可轉(zhuǎn)位刀片吓懈,而整體硬質(zhì)合金刀具則有著明顯的優(yōu)勢(shì)歼冰。此外,整體硬質(zhì)合金立銑刀的高精度使得其在大型零部件的精密加工中是無(wú)可比擬的拷拥。因此众桨,伊斯卡仍大力參與先進(jìn)整體硬質(zhì)合金銑鋁刀具的設(shè)計(jì)及開發(fā)。最近增添的革新產(chǎn)品進(jìn)一步豐富了刀具產(chǎn)品范圍祸遮,再一次提高了為全球工業(yè)領(lǐng)域用戶帶來(lái)的價(jià)值宪凹。
伊斯卡ECR-B3-R-C系列整體硬質(zhì)合金立銑刀帶三個(gè)齒,設(shè)計(jì)用于在高金屬去除率下的粗銑加工禀蜒。技術(shù)創(chuàng)新的立銑刀帶有鋸齒狀切削刃畅刑,能將寬的切屑撕裂為易于排出的窄小切屑姚详。冷卻液流經(jīng)內(nèi)冷卻通孔直達(dá)每一切削刃槐猪,使得冷卻液不間斷地輸送至切削區(qū)域。這兩種設(shè)計(jì)的特點(diǎn)腮稚,結(jié)合拋光槽许食,顯著提高了排屑能力,許允大幅提高生產(chǎn)率。鋸齒狀切削刃不僅能劈砍切屑還能提高抗振性能够菊;縮頸設(shè)計(jì)有助于在刀具大懸伸加工中提高切削的穩(wěn)定性终琅。
為什么ECR-B3-R-C系列僅有三齒,而沒(méi)有提供更多齒數(shù)的銑刀符衔?在銑鋁加工過(guò)程中找前,產(chǎn)生刀振及不受歡迎的振動(dòng)是首要的重要因素。各種研究及金屬加工實(shí)踐表明判族,三齒結(jié)構(gòu)是90°主偏角整體硬質(zhì)合金銑鋁立銑刀的最優(yōu)設(shè)計(jì)躺盛。在高效銑削中,這種布局確保了容屑槽體積形帮,這也是切屑流動(dòng)的必需槽惫,同時(shí)并不增大刀振。銑鋁立銑刀的主流都是基于此道辩撑,伊斯卡ECR-B3-R-C也不例外界斜。
然而,意欲提高銑刀生產(chǎn)率的愿景促使伊斯卡開發(fā)出技術(shù)創(chuàng)新的四齒立銑刀合冀。CHATTERFREE ECA-H4…CF立銑刀系列各薇,比三齒銑刀額外多出一個(gè)齒有助于提高金屬去除率(MRR),不管是應(yīng)用于粗銑加工還是精銑加工君躺。盡管是四齒結(jié)構(gòu)得糜,這些立銑刀具有令人印象深刻的抗振性能,因收囊不等螺旋角及不等齒距于一體现熔。此外服骚,伊斯卡的刀具設(shè)計(jì)師們還成功地創(chuàng)建出芯部直徑及排屑槽截面面積與現(xiàn)有同等直徑三齒立銑刀ECA-H3相近的四齒銑刀。
模具工業(yè)及航空航天工業(yè)領(lǐng)域需要小直徑的銑刀展霸,用于三維曲面的精密加工蝎蛤。伊斯卡最新推出的整體硬質(zhì)合金球頭立銑刀EBA-B2,帶有拋光排屑槽莺肌,直徑范圍為1-6mm挪吱,專為這類苛刻而精密的需求而設(shè)計(jì)。該新系列銑刀還拓展開發(fā)了8-25mm直徑的變形金剛可換頭式立銑刀頭MM EBA辈喜。
變形金剛立銑刀系列組合刀具捺柬,包括不同配置及各種可換式銑刀頭,是銑鋁加工的理想刀具砖伴,尤其是在需要刀具大懸伸的應(yīng)用中望泪。大懸伸整體硬質(zhì)合金立銑刀由整體長(zhǎng)度值相當(dāng)大的高成本硬質(zhì)合金棒料制成。盡管僅由立銑刀的刀頭部分直接參與切削愧汽,在刀具磨損或突然折損后宾芥,丟棄的卻是整個(gè)昂貴的棒料侣夷,這會(huì)帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)劣勢(shì)。相比較而言仑乌,在這樣的案例中百拓,采用變形金剛立銑刀的用戶僅需更換切削刀頭。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述晰甚,公平公正地說(shuō)衙传,銑鋁是容易的,但前提是睿智地去加工厕九!應(yīng)用高效加工策略粪牲,正確使用伊斯卡精選的銑刀,取得事實(shí)上成功的加工結(jié)果止剖。
(Gaby Zehavi腺阳,伊斯卡航空工業(yè)經(jīng)理; Andrei Petrilin,伊斯卡技術(shù)經(jīng)理)
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