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切削刀具技术提高 解决铝生产遇到问题

2012年12月04日 15:40中国机床商务网点击:5837

  jc35导读:铝加工业在国内一般不外是以普通机床,精雕机和CNC加工中心加工完成。相对钢和高温合金来讲,它属软金属,HRC的硬度不高,但它较有韧性。所以对刀具的相求相对来讲,更高,软金属如果用高硬度的钨钢铣刀来切削,会使刀刃断掉,而且刀具寿命很短。中山艾朗精密刀具公司品牌事业部推出的铝用专用立铣刀,采用德国优质棒材,针对铝的特殊特性设计、研磨进一步解决了加工铝料、铝件中产生的毛刺、不光亮、刀具容易磨损等问题,致力于提高金属加工的光泽度,精密度,效率的提高。
  
  1、适合加工材料:铝及铝合金、铝材、压铸铝件、铝件、铜合金、镁合金、锌合金
  
  2、有效去除产品周边毛刺、铍锋问题等,具有良好的加工品质。
  
  3、采用高刚性刀体设计,可抑制振颤、使工件表面精度、光泽度良好。
  
  3、独特的刃槽设计,有利于铁屑的排泄,使铝件表光无毛刺。
  
  4、负前角刀刃,可最大限度抑制刀尖崩刃
  
  由于整体硬质合金刀具具有非常锋利的切削刃和槽型,其在铝合金精加工中切削力小,并且具有容屑空间大,排屑顺畅等优点,因此整体硬质合金数控刀具逐渐取代了传统的高速钢刀具。
  
  此外,硬质合金的弹性模量大约是钢的3倍,这就意味着在负载相同的情况下,整体硬质合金刀具的变形量仅为可转位刀具的三分之一。整体硬质合金立铣刀还可以做成螺旋刃,这样就能平稳地进行切入和切出,排屑也很平稳顺畅,这些都有助于减小切削力的波动从而抑制由此带来的振动趋势。
  
  可转位刀片刀具系统可以为铝粗加工和精加工带来潜在的优势,特别是使用25至100mm的中等至大直径刀具时。用于铝合金加工的可转位立铣刀无需重磨,具有更好的安全性、通用性和更高的金属去除率,具有无与伦比的性能。然而,很多情况下的精加工都不能达到所需的水平。但是,现在山特维克可乐满的CoroMill790通过全新的切削刃、刀片、刀片座以及夹紧技术可以实现这点。
  
  CoroMill790的改进在研发用于铝合金加工的新型立铣刀概念时,可以通过修改一系列参数来取得使用可转位刀片进行径向铣削时关键性的突破。主要的技术难点包括:平稳的切削作用;良好的切屑形成;极高的材料去除率;低功耗;很好的表面粗糙度和最小的接刀痕迹;确保高转速下刀具的安全性。
  
  加工铝合金,尤其是在小余量切削的精加工时,可转位刀片刃口通常显得较钝,常常导致“犁削”效应的产生,切削刃也容易猛然切入工件,引起切削力突然增加。切削力的突然增加导致让刀过大以及功率需求过高。上述问题因切削刃的需求而变得更为复杂,精加工时必须使用锋利的正前角切削刃,而粗加工时为确保金属去除率,要求切削刃具有足够强度。因此,考虑到切削力、切削刃切入、切屑形成、稳定性以及刀片定位和夹紧,需要一种新的方法来使用可转位刀片。
  
  切削刃上所产生的切削力当铣削刀具的切削刃切入工件时,猛然的撞击将引起刀具的振动。所产生的切削力主要取决于切屑厚度,该厚度与进给成一定比例。最初诱发的刀具振动将改变后续的切屑厚度,随后当切削力变化而反过来引起加工系统的振动加剧时,该厚度可能还会继续增加。切削力的方向和变动幅度在很大程度上决定了振动趋势。此类再生振动也称作颤振,如果不加以抑制,切削力的变化幅度就会增大,从而使切削后的表面粗糙度下降,产生接刀,甚至导致切削刃和刀具损坏,此外还会对机床主轴产生不利影响。
  
  为此,必须在切削开始时就抑制切削力的剧烈的变动从而抑制振动趋势,这也是采用防振刀具的主要原因。不过在许多情况下,这是通过对刀片结构参数进行优化而实现的。建立合乎要求的模型(能够准确计算和预测切削力)是开发新刀片槽形的主要依据之一。随后,高级FEM仿真展示了许多答案,涉及刃线、前角和断屑器的组合式设计以及刀片后刀面上的切削刃新特性的开发与优化。这在很大程度上基于通过测定的模态参数而计算出的振动波形。
  
(来源:中国行业研究网)
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