目前在改进铣削工序方面存在两个主要的方向:一个是通过更高的金属去除率,尤其是在更小的机床上;另一个则是通过一次走刀生成更好的表面质量来实现。而通过独特的新型铣削刀具概念即可将这些能力组合到一起。
加工正在改变之中
目前,在车间中存在多个明显的趋势,其中一些会对方肩面铣能力的方向造成很大的影响。一般来说,在机床方面,更小的机床或低功率的主轴正在日益增多;主轴速度更高,可提供更高的切削速度;机床能够应用更高的进给率;刀库容量突出了对良好刀具通用性和性能的需求,以及操作人员在一旁进行监督的需求也应受到限制。
而在操作方面,由于对机床有利并且适合低功耗可用性,因此小切削深度就成为首选;追求更多组合的粗加工/精加工切削;愈发要求具有更长的刀具可达性;同时要求更高的灵活性,更有效的刀具装夹,以及毛刺/接刀误差也完全不能容忍。
当为方肩铣刀开发新刀具平台时,在扩充已建立的CoroMill系列铣削刀具方面所取得的进展和经验就起到了很重要的作用。伴随着CNC机床的发展,这个漫长的过程已经持续了二十年,其中也导致出现了许多在不同制造部门中大幅提升车间加工性能的刀具概念。对当今新型方肩面铣概念的发展来说,简短地回顾这些概念有助于我们全面地看待这种发展。
CNC铣削历经漫漫长路
CoroMill 290方肩面铣刀集成了多项优势,如配有预淬硬刀体和具有四切削刃的高性价比方刀片,以及利用中心螺钉(在许多要求苛刻的工序中用以提供高强度)确保高精度和改进的刀片定位,因此能轻而易举地获得比先前更好的所需结果。这种90铣刀在从小到大直径方面已成为使用非常广泛的刀具,能够获得相当大的切削深度。
纯粹的面铣包括精加工至镜面般的表面以及利用非常高的金属去除率进行粗加工,这些能力已组合到一把面铣刀中——CoroMill 245。利用45的主偏角,即可在高工作台进给或刀具悬深太长时针对具体走刀来实现切削力平衡。一般来说,可通过刀片上的修光刃带选项来免除后续的工序。在大多数工件材料中,此刀具已成为面铣的标志。
无论是深还是浅方肩铣削,在刀具方面都有着与众不同的需求,90刀具是必不可少的选择。同样,CoroMill 790代表了一种新的方向,最初侧重于有色金属材料的切削,如航空航天业中的铝翼架。这种刀具具有非常高的金属去除率,在进行高速切削时能够留下高质量的方肩表面,并且其接刀误差可以忽略不计。由于专为获得轻型切削作用而开发,因此低功耗要求显然就是一项有利的特性。此外,极为安全和高精度的刀片定位也使该刀具适合于坡走铣、插补铣、大切削深度以及插铣。
立铣刀是最通用的铣削刀具,因为它能执行大多数工序。CoroMill 390可转位刀片在其推出时就为刀具类型赋予了新的含义。在这里,90刀具能够完成CNC机床所要求执行的所有任务,即以所有形式出现的现代轻型切削立铣工序,包括高效的可获得良好表面质量的从深到浅的方肩面铣。当后续推出更大的刀片型号时,不仅限制更少,甚至从根本上已消除了大多数限制。
刀片牌号决定了切削参数能力、切削时间、刀具寿命、可靠性以及通用性。最近推出的新一代涂层硬质合金牌号能够相当可观地提供更高水平的性能。这不仅使车间变得更有竞争力,而且满足了更严格的最终期限要求,并获得更高的质量一致性。新的CVD和PVD涂层刀片牌号允许采用更高的切削参数,在整个宽广的应用范围内能够实现可靠且更易预测的高速切削。尤其对于新型方肩面铣,这种牌号的开发也使采用更锋利的正前角切削刃来进行更轻、更精密的切削成为可能,而且丝毫不会降低刀片强度。
组合能力至关重要
在开发新型方肩面铣刀概念时,极为关键的一点是将生成高质量端表面的能力与方肩表面组合到一起。有些铣削刀具能够切削出高水平的端面或者方肩,但是没有刀具能够同时使两者达到精度和表面质量皆高的水平。
工业上对生产效率最为关注,因此就必须把能够进行优良端面和方肩精加工铣削的能力与执行高金属去除的粗加工工序时所获得的质量结合起来。在某些应用中也要求把粗加工走刀和精加工走刀组合到一起。单切削能力兼有高金属去除率和良好的方肩表面质量,在性能方面无丝毫折衷,相反只有不断的改进,这正是在许多现代应用中所寻求的能力。
尽管切削刀具成本在所有零件的总生产成本中只占一小部分,但许多用户却把刀具成本和库存问题一起摆到突出的位置上。方刀片可提供四个切削刃,同样也提供了每个刀片最佳切削刃的能力。但是方刀片意味着90圆角,并且对新的高效方肩所要求的能力组合来说看上去其应用范围有限。
面临的新挑战
在开发具有真正90主偏角的新型高性能铣削刀具时,对方刀片的要求也代表了其中一项挑战。高精度和消除任何相关的接刀误差,以及高金属去除能力都是绝对必需的。此外,角精度也必须比现有刀具概念高出好几倍。通过依赖现有的CoroMill解决方案,以及与此同时开发全新的概念方向,从而建立了适合新型方肩面铣平台的模式。在涉及制造新型铣削刀具的方法和度量方面的最新研发进展已为此提供了支持。
为了实现组合粗加工和精加工刀具的宏大目标,并且也为了使用方刀片,那么就需要提供能够同时生成端面和方肩的全新切削刃。此时,必须确立有利的切削作用和高精加工能力。
在任何多齿铣削刀具中,切削刃的修光刃带起到了至关重要的作用,因为它是生成端面的决定性因素。修光刃带必须长于刀具每转的进给量,以确保生成良好的表面质量。使用修光刃带的其中一个问题是切削刃吃刀过长,增加了切削力。因此,就易于出现振动趋势和导致更高的功耗,以及更高的切削稳定性需求。对 CoroMill 490来说,如何在没有固有缺点的情况下拥有最合适的修光刃带就是其面临的挑战之一。
基于刀具中拥有足够大的用于刀片的轴向前倾角,以及刀片上锋利的正前角切削刃。490解决方案通过这样的轻型切削刀具设计,而从根本上获得了发展。剪切明显的基本刀具槽形也预示着刀片会负进入材料,这就意味着更平稳和增加了强度。刀具精度也有助于该解决方案和保证有利的切削作用,尤其对于精加工更为如此。独特的新刀片修光刃带和刀具特性的成功开发不仅是确保CoroMill 490能力的关键因素,而且也是已找到的刀具获得每单位功耗最佳金属去除率的关键因素。左旋肉碱副作用评价好用日霜卸妆粉底液排行榜精油什么牌子化妆棉好bb霜什么脱毛好
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