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国际金属加工网 2016年07月01日

现有的宽选择范围的刀片材质和槽形进一步扩展了小直径可转位刀片立铣刀的能力。这能通过现有的切削材质首先被看到。例如,小魔王球头立铣刀会使用有很锋利切削刃的细颗粒硬质合金刀片和先进的PVD(物理气相沉积)涂层来有效加工洛氏55度的淬硬钢。事实上,装有这些刀片的小直径立铣刀在模具工业的冲模、注塑模和玻璃瓶模具的精加工上获得成功。通过在很高进给率下的小步距(歧点高度)小切深,PVD涂层硬质合金生成实质上消除钳工修磨要求的超光表面。 

在其它刀具材料里,PCBN(聚晶立方氮化硼)刀片现在正被成功使用于模具钢还有硬铸铁的超高速加工。

航空工业,PCD(聚晶金刚石)刀片正扮演一个铝合金立铣加工的重要角色。一个专有的应用领域是铆接在一起用在飞机内部的薄壁铝合金挤压件框架。山高自己的使用PCD镶刃刀片的小魔王立铣刀被广泛用来加工许多这些零件要求的形状。这些零件通常是以棒料进给通过加工中心得到1.6mm厚25~50mm宽的成品。

通过很多种类的刀片槽形(包括平顶、直压前角、锋利切削刃、珩磨切削刃和负倒棱强化的切削刃),可转位刀片立铣刀进一步提供应用的柔性。这些柔性的重要性是明显的,例如,在硬度洛氏55度的D-12模具钢轮廓的精加工。使用涂有山高韧性很好的F30MPVD涂层的铣削材质和M05中载槽形(进给量每齿0.05mm)的小魔王B90P90度精密球头在这个加工能达到显著的效果。这种刀具在实际应用里在轴向切深0.5mm步距0.25mm(径向切深)和进给每分钟6600mm下切削,在90分钟刀具寿命下得到表面光洁度为0.4微米。

不管使用什么形式的可转位刀片立铣刀,不管它是象山高小魔王那样的小直径形式还是象小旋风铣刀那样的直径稍大的形式,现有的合适的刀片材质和槽形使它适合于手上的应用。不管他们怎样使用,底线是小直径可转位刀片立铣刀同高速钢和整体硬质合金立铣刀相比主要在通用性、性能、机床利用率、经济性和可靠性方面有重要优势。

可转位刀片立铣刀的许多优点在广泛的应用和行业里得到经济性好的解决方案。这里有一个关于山高立铣刀产品的例子。

一家用于医疗生物技术行业的不锈钢隔膜阀制造商正遭受316L奥氏体不锈钢锻件阀体上直径38mm型腔的加工难题。零件设计用于直接连接相同直径的管子。

加工阀体型腔所需的立铣加工在一台15马力的有换刀机械手的加工中心上进行。和那些用于模具加工的相似,使用一个三轴仿真程序。加工工况出现许多挑战,包括刀具悬伸长、断续切削、由于锻造工艺的不一致引起的切削时载荷波动变化和不锈钢材料的韧性好、粘的特性。

最早用于这个加工的刀具是一把传统的单齿可转位刀片立铣刀,在有冷却液的情况下主轴转速每分钟3800转和进给量每齿0.08mm。每个零件的总加工时间平均大约11分钟,刀片的预期寿命是8个零件。但是主要问题是由于悬伸过长刀体在刀片失效之前就可能发生断裂。

寻找一种加工方案,制造商转向已用在其它工件中的山高小魔王小直径立铣刀系统。替代品由直径20mm的重金属抗振刀杆和直径12mm的新的F30MPVD涂层铣削材质的球头刀组合。两者都提供重要的优势。重金属刀杆提供极佳的抗振性和刚性。F30M硬质合金材质专门设计用于加工不锈钢、热处理钢和高温合金。

虽然重金属刀杆实际上比先前使用失效的刀更小,但它能坚实地抵抗在加工阀体锻件时产生的严重应力。使用新的刀具还允许加工参数的总体提升。主轴转速升至每分钟6900转,接近用老刀具的2倍。另外,在切深提高到0.7mm下,进给率从原来的每分钟450mm增加到令人惊愕的每分钟3300mm,高了7倍多!还有,在这些积极的进给量下,刀具寿命增加50%,平均从8个增加到12个完整的零件。

 

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