在現(xiàn)代汽車工業(yè)中麦撵，平面銑削應用極為普遍刽肠。為適應汽車工業(yè)的需要，工具制造廠商也推出了銑削鑄鐵及其它材料的銑刀和刀片系列免胃。這些刀具音五、刀片使得加工效率和零件表面質(zhì)量都得到大幅度的提高。
Valenite公司為適應汽車工業(yè)需求開發(fā)的QC銑削刀片
在早期的汽車生產(chǎn)線上，每個工位要在固定的節(jié)拍時間內(nèi)完成一個工序的加工躺涝。然后厨钻，工件被傳送到下一工位，這種傳送只能等最慢的工序加工完成才能進行诞挨，這時每道工序的切削速度、進給量呢蛤、走刀次數(shù)都是固定不變的惶傻，某一道工序需要換刀就要整條生產(chǎn)線都要停下來，因此刀具壽命對生產(chǎn)效率的影響非常突出其障。Valenite公司產(chǎn)品發(fā)展部經(jīng)理Reiterman提出：刀具壽命為半個班银室、一個半班都是不好的，刀具壽命能穩(wěn)定地達到一個班斜曾，使換刀在下班之后進行是最起碼的要求螺喂。下一個目標才是增加刀具壽命到2、3或4個班南椒。
選用高硬度范咖、高強度的刀具材料，再附以適當?shù)耐繉幽湃。茄娱L刀具壽命的首要措施鳄盗。但是，Reiterman認為拂炉，改進刀具幾何形狀送写，也是增加刀具壽命的重要手段，特別是銑削鑄鐵時旱婚。他指出婉劲，在汽車工業(yè)中，加工一系列合金鑄鐵针执，包括灰鑄鐵便锨、球墨鑄鐵和高密度球墨鑄鐵。這些鑄鐵都有不同的加工特性我碟，其中灰鑄鐵含有網(wǎng)狀硬組織鸿秆，表現(xiàn)為脆性，加工時怎囚，刀具易產(chǎn)生崩刃卿叽；球墨鑄鐵和高密度球墨鑄鐵有一定塑性，可產(chǎn)生鐵屑恳守，但刀具切出時考婴，工件也會產(chǎn)生"翻邊"，導致刀尖損壞。Reiterman還指出沥阱，同樣的工件鑄造過程不同缎罢，其加工性能也不同。例如考杉，薄斷面策精、快速冷卻會使鑄件產(chǎn)生特硬、難加工的表面崇棠。另外求旷，加工性能也可能因鑄造的批次不同和配料的批次不同而有所不同。
|
|
圖1 Valenite公司新推出的QC銑削刀片
(刀片帶有四條正前角的切削刃)
|
|
|
圖2 每個Iscar的八角形
OHNT刀片有16條切削刃燎匪，
帶有正前角卷屑槽和修光刃 |
Valenite公司新開發(fā)的用于加工鑄鐵的QC銑刀刀片赊手，它有四個切削刃，刀刃帶有正前角购畴，主切削刃與副切削刃間有幾種刀尖圓弧可供選擇猫乃，在副切削刃處專門設(shè)計了修光刃(見圖1)。
當精銑或淺切深銑削時铣才，刀尖圓弧的大小至關(guān)重要责祥。在這種情況下，刀尖圓弧半徑應比切削深度大些旱樊，這樣就產(chǎn)生了一個刀尖圓弧與工件間的主偏角向瓶，它對加工鑄鐵時避免刀尖崩刃起到很好的作用。鋒利的刀刃對于加工鑄鐵時的振動很敏感讽椿，極易產(chǎn)生崩刃脱每。因此，刀尖圓弧和主偏角處的刃口要珩磨修圓朗涩。另一方面忽孽，修光刃的作用是為了去除進給刀痕的"波峰"，珩磨降低了修光刃的切削能力--使它變得不鋒利了谢床，會使加工表面有擠光的跡象兄一。QC刀片的前角是正值，可以有效地降低切削力识腿，利于排屑出革。可以根據(jù)工件材料的特性渡讼，方便地訂制最適宜的銑刀刀體骂束，達到減小切削力、減少熱量堆積成箫、延長刀具壽命的目的展箱。在不同鑄鐵銑削過程中旨枯，使用QC刀片，其刀具壽命可增加30～200%混驰。
Iscar公司開發(fā)的用于汽車工業(yè)的Auto2000銑刀
汽車生產(chǎn)從使用古老的剛性生產(chǎn)線到目前先進的柔性制造系統(tǒng)攀隔，完成了數(shù)字化轉(zhuǎn)變。而對于汽車本身捣柿，則出現(xiàn)了能源多元化的發(fā)展趨勢嚎区。這一變化直接影響到汽車結(jié)構(gòu)和汽車零件材料的選用。因此疚都，汽車制造業(yè)正在尋求既能方便使用又能適應多種金屬材料的刀具蝶桑。為此，Iscar公司發(fā)展了一個新的汽車工業(yè)專用銑刀系列晨瀑，該銑刀系列稱之為Auto2000銑削系統(tǒng)尘蟋。其特點是酒妄，定位刀片軸向高度的刀片座環(huán)是精磨過的拉冯，這樣可大量節(jié)省刀具調(diào)整的重調(diào)時間。刀具可用于精銑蜜硫、半精銑灰鑄鐵极胸、可鍛鑄鐵和汽車業(yè)常用的球墨鑄鐵。采用最大的切削深度為5mm谚碌。刀片為八角形(見圖2)眯穴，每個刀片有16條切削刃，軸向有正前角的卷屑槽广料，減小了切削力砾脑。另外，刀尖后部帶有修光刃艾杏，可提高工件的表面質(zhì)量韧衣。
銑削用陶瓷刀片的使用效果
在模塊式生產(chǎn)線或柔性加工單元(FMC)上，借助數(shù)控技術(shù)調(diào)整切削參數(shù)是很容易的购桑，這樣更有利于充分發(fā)揮先進刀具的全部潛能畅铭。Kennametal公司銑刀部經(jīng)理Marshall說，對于銑削灰鑄鐵勃蜘，要獲得最高生產(chǎn)率硕噩，氮化硅是最佳選擇。即使在760～1370m/min的切削速度下使用缭贡，其進給速度和刀具壽命仍可與硬質(zhì)合金相比炉擅。
全國精密產(chǎn)品公司(NPP)試用Kennametal公司的氮化硅Kyon3500制成的Fx-perfect刀片后，認為與硬質(zhì)合金刀具比較阳惹，進給量提高了3～4倍后坑资，刀具壽命仍有所提高耗帕。比如，用φ25.4mm整體硬質(zhì)合金立銑刀爹故，一次重磨可加工300件番艳，用φ76mm裝有Kyon3500Fix-perfect刀片的面銑刀時，加工超過2000件/刃或16000件/片妹茬。
據(jù)NPP公司介紹尚和，球墨鑄鐵比灰鑄鐵難加工，需要對切削速度進行調(diào)整泳唇。在每齒金屬切除率與加工灰鑄鐵相同的情況下十吐，加工球墨鑄鐵，其切削速度為V=730m/min夜勋，加工灰鑄鐵曼舟，切削速度為v=914～1219m/min。氮化硅Kyon3500刀具材料性能優(yōu)越聚伤，雖然其價格比硬質(zhì)合金貴嗤积，但生產(chǎn)率提高帶來的效益遠勝于刀具費用的增長。關(guān)鍵是機床功率和剛性要足夠坠天。雖然陶瓷用于銑削可達到很高的切削速度夯秃，刀具壽命也很長，但是如果切深達到3.8mm痢艺，機床功率就是達到20馬力也帶不動仓洼。因此只能降低一點切削速度，這樣做并沒有充分發(fā)揮出陶瓷的優(yōu)越性能堤舒。
銑刀幾何角度的改進
根據(jù)NPP公司的經(jīng)驗色建，在機床功率不足時，正確地選擇刀具的幾何角度舌缤，也能擴大低功率機床的生產(chǎn)能力箕戳。比如，按傳統(tǒng)友驮，加工鑄鐵的銑刀帶有負的軸向和徑向前角(雙負角銑刀)漂羊，這種負的幾何角度使刀刃比較牢固(見圖3)。相反卸留，正負角銑刀(軸向正前角走越、徑向負前角)(見圖4)切削平穩(wěn)，也降低了機床功率要求耻瑟，更便于采用先進的刀具材料旨指。
|
|
|
|
圖3 負的幾何角度提供了一個
刀片主體與支撐的強勁刀刃
| 圖4 正負角銑刀(軸向正前角、
徑向負前角)能高效銑削鑄鐵
| 圖5 Kennametal公司的
Fix-perfect系統(tǒng) |
根據(jù)刀片的牌號和用途溃墨，銑刀刀片的刃口可以是鋒利的抽雇，也可以磨出0.013mm～0.076mm的倒棱希镶。對于Kyon3500陶瓷刀片是磨出一個20°的倒棱，倒棱寬度為0.2mm剖冒，以防刀刃在高速下被切屑打壞欲返。
Kennametal公司的Fix-Perfect系統(tǒng)是一個不同正負角組合的產(chǎn)品系列。其特點在于：刀片正的徑向前角和負的軸向前角(見圖5)具有與圖4相反方向的剪切作用卓邓。由于刀片采用立裝型式欧纬，刀刃的下部有較強的實體支承，增加了刀刃強度铁蒋。負的軸向前角使切削力向著主軸祭啸，銑刀工作穩(wěn)定。而且魏刘，負的軸向前角能使最早切入工件的"沖擊點"離開刀尖俐逛，對刀尖起保護作用。
Fix-perfect銑刀帶有刮光刀片绊含，可用于粗銑和精銑桑嘶。表面粗糙度可達32(輪廓均方根偏差值)，這樣可減少一次精銑加工艺挪，也減少了循環(huán)時間不翩。
刀具要適應汽車各類零件材料的變化
由于鑄鐵的堅硬性和很高的抗壓強度兵扬，并且能鑄成很復雜的形狀麻裳，所以一直是用于制造汽車發(fā)動機箱體和其它零件。后來在CAFE(Corporate-average-fuel-efficiency)等的推動下器钟，開始在輕型運載工具上減少重合金的用量津坑。1980年，按照美國鑄造協(xié)會規(guī)定傲霸，家用汽車控制在600磅鑄鐵疆瑰，到1999年，其平均值降了近一半昙啄，達到325磅穆役，預計2006年降到230磅。另一方面梳凛，制鋁業(yè)分析預測聘楞，汽車鋁件的應用在5年內(nèi)將上升50%，從2000年的250磅/輛旷吱，到2005年將達到380/輛虑涣。
在大量生產(chǎn)中加工鋁件，需要用聚晶金剛石(PCD)刀具舰范。加工時產(chǎn)生的切屑是PCD刀具損壞的主要原因坪逃。
要保持PCD刀具切削刃的完整轰弥，最好是使切削負荷均勻分布到每個銑刀刀齒上。因此咬钝，精密調(diào)整(特別是軸向)是延長PCD銑刀壽命的重要手段杀铆。如Ingersoll銑刀的Flex-Lok刀墊能允許對立裝刀片進行精密調(diào)整，然后用桶形螺釘把刀片固定哈堵。這樣魄恭，銑刀上每個刀片的負荷是均衡的，從而可獲得最長的刀具壽命案贩。
加工鋁合金對刀具幾何角度有特殊的要求揣褂，航空工業(yè)用鋁合金，因其粘性大攒庵、硅含量低嘴纺，所以應采用大的正前角刀具；對于汽車工業(yè)用含硅量高的鑄造鋁合金浓冒，就不必用太鋒利的正前角栽渴，而應以穩(wěn)定、耐用為主稳懒。因此闲擦，大多數(shù)的汽車制造廠商加工鋁合金，都選用較小的軸向和徑向正前角场梆。
另外墅冷，現(xiàn)在有些汽車零件采用淬硬加工，以提高生產(chǎn)率和降低成本或油。如加工淬硬的黑色金屬寞忿，可選用裝有CBN或陶瓷刀片的銑刀。
聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)顶岸，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡分享腔彰，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責，也不構(gòu)成任何其他建議拿酱。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布侄俐、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺企恢，不為其版權(quán)負責呆埃。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片涡趟、文字如涉及作品版權(quán)問題林皇，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容呼泪，以保證您的權(quán)益妓付！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn憔吉。
