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分析陶瓷刀片在模具硬銑削加工中的優(yōu)勢
為了在當今全球中保持競爭優(yōu)勢,模具制造商要在很短的時(shí)間周期內不斷生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。為了達到這一目標,開(kāi)發(fā)先進(jìn)的制造工藝技術(shù)和切削刀具材料,使模具加工車(chē)間能始終處于競爭的優(yōu)勢地位。硬銑削作為這些先進(jìn)制造技術(shù)中的一項,一直在不斷發(fā)展之中。前幾年,由于受到當時(shí)機床和切削刀具的局限,模具制造商未能采用硬銑削工藝。然而在今天,大多數配備有高剛性、高轉速主軸系統和先進(jìn)處理器的現代加工中心對切削硬材料都得心應手。同時(shí),先進(jìn)的CAM軟件包已有針對硬銑削的特定加工循環(huán),設計了可使刀具壽命優(yōu)化的刀具軌跡(刀路)功能。
硬銑削刀具的選擇
模具車(chē)間通常使用三種類(lèi)型的銑削刀具:整體硬質(zhì)合金立銑刀、可轉位硬質(zhì)合金刀片以及開(kāi)發(fā)的可轉位陶瓷刀片。在不同的加工應用中,這三種刀具各有其優(yōu)勢和缺點(diǎn)。
(1)整體硬質(zhì)合金立銑刀通常需要經(jīng)過(guò)精密磨削和涂層處理,其價(jià)格相當昂貴。當刀具變鈍時(shí),進(jìn)行重磨和再涂層。但是,經(jīng)過(guò)重新修復的立銑刀其切削性能往往不如新刀好。
(2)二類(lèi)硬銑削刀具安裝有可轉位硬質(zhì)合金刀片。在大多數情況下,此類(lèi)刀片的硬質(zhì)合金牌號及刀片幾何參數并不是專(zhuān)為硬銑削加工而設計的,因此在加工淬硬材料時(shí)不能提供刀具壽命和生產(chǎn)效率。
(3)第三類(lèi)硬銑削刀具采用了可轉位陶瓷刀片,尤其是晶須增強型陶瓷刀片。使用裝有可轉位陶瓷刀片的刀具系統能夠帶來(lái)諸多好處,包括縮短加工周期和減少每個(gè)工件的加工工序。但是,使用這種刀具系統要求編程員和操作者都重新考慮加工工藝,并應重視一些使用其它刀具時(shí)可能無(wú)須考慮的細節問(wèn)題。
模具加工車(chē)間使用全套裝有晶須增強陶瓷刀片的硬銑削刀具系列(包括銑削表面、型腔和輪廓的可轉位刀片),就能將淬硬的毛坯粗加工成一個(gè)零件并在一次安裝中完成精加工。采用陶瓷刀片的銑刀(從大型面銑刀到小直徑立銑刀都采用可轉位陶瓷刀片)能夠實(shí)現安全的高速銑削。使用為硬銑削設計的陶瓷刀片銑刀進(jìn)行高速切削時(shí),確保刀片夾持的安全性非常重要。
高速銑刀是基于陶瓷刀片銑削速度下的安全性和再現性來(lái)開(kāi)發(fā)的。目前所用的晶須增強陶瓷的熔點(diǎn)超過(guò)2000℃,這就意味著(zhù)陶瓷刀片能夠以遠遠高于硬質(zhì)合金刀片失效點(diǎn)的切削速度進(jìn)行加工。實(shí)際上,晶須增強陶瓷刀片能在高于硬質(zhì)合金刀片熔點(diǎn)的溫度下正常工作。用陶瓷刀片進(jìn)行硬銑削加工時(shí)不推薦使用冷卻液,但建議使用空氣冷卻法,尤其在型腔銑削中,以避免切屑的二次切削。減少冷卻液的使用及廢液處理費用也是在硬銑削時(shí)使用陶瓷刀片可獲得的額外好處。
使用陶瓷刀片降低加工成本
使用陶瓷刀片硬銑削能以多種途徑幫助模具加工車(chē)間降低生產(chǎn)成本??梢杂靡坏拦ば蛱娲嗟拦ば?。使用陶瓷刀片硬銑削時(shí),可以先對鋼件淬火,然后在淬硬狀態(tài)下對工件進(jìn)行銑削加工,從而取代過(guò)去加工→淬火→再加工的三道工序。通過(guò)減少在不同加工階段安裝和搬運工件的時(shí)間,可以縮短加工周期和改進(jìn)作業(yè)路徑。此外,用陶瓷刀片粗銑淬硬工件還能避免昂貴而費時(shí)的EDM(電火花機床)加工,無(wú)需制作一個(gè)或多個(gè)電極。
硬銑削刀具的選擇
模具車(chē)間通常使用三種類(lèi)型的銑削刀具:整體硬質(zhì)合金立銑刀、可轉位硬質(zhì)合金刀片以及開(kāi)發(fā)的可轉位陶瓷刀片。在不同的加工應用中,這三種刀具各有其優(yōu)勢和缺點(diǎn)。
(1)整體硬質(zhì)合金立銑刀通常需要經(jīng)過(guò)精密磨削和涂層處理,其價(jià)格相當昂貴。當刀具變鈍時(shí),進(jìn)行重磨和再涂層。但是,經(jīng)過(guò)重新修復的立銑刀其切削性能往往不如新刀好。
(2)二類(lèi)硬銑削刀具安裝有可轉位硬質(zhì)合金刀片。在大多數情況下,此類(lèi)刀片的硬質(zhì)合金牌號及刀片幾何參數并不是專(zhuān)為硬銑削加工而設計的,因此在加工淬硬材料時(shí)不能提供刀具壽命和生產(chǎn)效率。
(3)第三類(lèi)硬銑削刀具采用了可轉位陶瓷刀片,尤其是晶須增強型陶瓷刀片。使用裝有可轉位陶瓷刀片的刀具系統能夠帶來(lái)諸多好處,包括縮短加工周期和減少每個(gè)工件的加工工序。但是,使用這種刀具系統要求編程員和操作者都重新考慮加工工藝,并應重視一些使用其它刀具時(shí)可能無(wú)須考慮的細節問(wèn)題。
模具加工車(chē)間使用全套裝有晶須增強陶瓷刀片的硬銑削刀具系列(包括銑削表面、型腔和輪廓的可轉位刀片),就能將淬硬的毛坯粗加工成一個(gè)零件并在一次安裝中完成精加工。采用陶瓷刀片的銑刀(從大型面銑刀到小直徑立銑刀都采用可轉位陶瓷刀片)能夠實(shí)現安全的高速銑削。使用為硬銑削設計的陶瓷刀片銑刀進(jìn)行高速切削時(shí),確保刀片夾持的安全性非常重要。
高速銑刀是基于陶瓷刀片銑削速度下的安全性和再現性來(lái)開(kāi)發(fā)的。目前所用的晶須增強陶瓷的熔點(diǎn)超過(guò)2000℃,這就意味著(zhù)陶瓷刀片能夠以遠遠高于硬質(zhì)合金刀片失效點(diǎn)的切削速度進(jìn)行加工。實(shí)際上,晶須增強陶瓷刀片能在高于硬質(zhì)合金刀片熔點(diǎn)的溫度下正常工作。用陶瓷刀片進(jìn)行硬銑削加工時(shí)不推薦使用冷卻液,但建議使用空氣冷卻法,尤其在型腔銑削中,以避免切屑的二次切削。減少冷卻液的使用及廢液處理費用也是在硬銑削時(shí)使用陶瓷刀片可獲得的額外好處。
使用陶瓷刀片降低加工成本
使用陶瓷刀片硬銑削能以多種途徑幫助模具加工車(chē)間降低生產(chǎn)成本??梢杂靡坏拦ば蛱娲嗟拦ば?。使用陶瓷刀片硬銑削時(shí),可以先對鋼件淬火,然后在淬硬狀態(tài)下對工件進(jìn)行銑削加工,從而取代過(guò)去加工→淬火→再加工的三道工序。通過(guò)減少在不同加工階段安裝和搬運工件的時(shí)間,可以縮短加工周期和改進(jìn)作業(yè)路徑。此外,用陶瓷刀片粗銑淬硬工件還能避免昂貴而費時(shí)的EDM(電火花機床)加工,無(wú)需制作一個(gè)或多個(gè)電極。
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