模具製造業高速切削刀具系統

模具製造 高速切削刀具    時間:2014-03-12 03:58:45
模具製造業高速切削刀具系統簡介
模具製造業中的高速切削刀具系統 針對高速切削加工HSC要配置合適的刀具系統,如選用PKD或CBN切削材料就能實現對工件的全部加工。高速切削加工改變了整個……
模具製造業高速切削刀具系統正文

模具製造業中的高速切削刀具系統

針對高速切削加工HSC要配置合適的刀具系統,如選用PKD或CBN切削材料就能實現對工件的全部加工。高速切削加工改變了整個切削工藝的思路。但是只有在包括刀具在內的整個系統相適配的情況下,才能極大地提高效率。
要實現有效的高速加工,必須配備相適應的具有一定幾何形狀刀刃的切削刀具。新的切削材料的開發繼而產生了各種新的刀具。它們必須達到高轉速、大進給量、良好的工件加工質量以及更長的壽命。HSC刀具及刀具系統按其結構及刀片固定方式可分為三大類:整體結構,帶有固定刀片座及可調刀片座。補充的分類方法可按照HSC刀具的應用領域進行。如平面銑削工序和在模具、模型及造型製造業中應用等。

切削材料的選擇

HSC刀具需選用能適應高速切削的材料。為了獲得較高的工件加工質量及最佳壽命時間,除硬質合金、金屬陶瓷(Cermets)、塗層切削材料和切削陶瓷外,還採用了單晶體和多晶體的切削材料。這些切削材料除技術要求外,還應滿足佔有重要位置的經濟和環保性能的要求。在HSC加工中,選用PKD(多晶體金剛石)和CBN(立方氮化硼)可顯著提高加工效率。在汽車和航空工業的批量生產中,越來越多地應用非金屬零部件。此時選用多晶體金剛石切削材料,在大進給量、大切削量的條件下可獲得很高的表面質量。在選用了合適的刀具系統及切削材料時,用一次切削就可完成粗加工和精加工工序。

在模具製造業中,基本上均為單件生產。鑄件和鋼材可達64HRC的硬度,可選用CBN切削材料。在模型和造型製造業中,用硬質合金切削材料進行加工時,應使其轉速大於16000r/min,進給量Vf大於5m/min時,才能獲得最佳切削效果。

HSC刀具的安全可靠性

除選擇合適的刀具材料外,在刀具設計過程中,首先應考慮在離心力作用下刀具構件固定的可靠性,並注意符合「平衡」的結構。需要對刀具進行最高轉速的試驗。此外,在製造刀具時,其良好的工藝性也是很重要的。有價值的和可靠的製造方法,對從刀具的預處理直至刀刃的製作都具有決定性的意義。特別是對帶有PKD或CBN刀片的刀具更是如此。
為了使在應用HSC刀具時達到最高加工質量和最佳經濟性能,不僅應考慮刀具本身,同時也應考慮刀具和夾緊系統的介面部分,即主軸和刀具連接面及工件安裝的穩定性。對介面部分和接長桿而言,特別重要的是徑向擺動精度、懸臂長度、振動性能和可換性。為了達到圓柱刀柄在精加工時對徑向擺動精度的要求,首先選用液壓夾頭、收縮夾頭和力壓縮夾頭的連接方式,這些夾頭和HSC介面相配時,其徑向擺動精度可以達到0.003mm。

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