產(chǎn)品中心
PRODUCT CENTER
- 聯(lián)系人 : 曹鏡森先生
- 聯(lián)系電話 : 0769-82226193
- 傳真 : 0769-82226193
- 移動(dòng)電話 : 15989458768
- 地址 : ** 廣東省東莞市大朗鎮(zhèn)仙村仙一區(qū)99號
- Email : caojingshen@126.com
- 郵編 : 523792
- 公司網(wǎng)址 : http://shopfanxian.com
- MSN : caoshingcer@126.com
- QQ : 454992321
- 聯(lián)系人 : 曹鏡森
- 聯(lián)系電話 : 0769-82226193
- 傳真 : 0769-82226193
- 公司網(wǎng)址 : http://shopfanxian.com/
模具制造領(lǐng)域的25個(gè)常見問題解答
1)選擇模具鋼時(shí)什么是*重要的和*具有決定性意義的因素?
成形方法-可從兩種基本材料類型中選擇。
A)熱加工工具鋼,它能承受模鑄、鍛造和擠壓時(shí)的相對高的溫度。
B)冷加工工具鋼,它用于下料和剪切、冷成形、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形。
塑料--一些塑料會產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品,例如PVC塑料。長時(shí)間的停工引起的冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻/加熱、水或儲存條件等因素也會產(chǎn)生腐蝕。在這些情況下,推薦使用不銹鋼材料的模具鋼。
模具尺寸--大尺寸模具常常使用預(yù)硬鋼。整體淬硬鋼常常用于小尺寸模具。
模具使用次數(shù)--長期使用(>1000000次)的模具應(yīng)使用高硬度鋼,其硬度為48-65HRC。中等長時(shí)間使用(100000到1000000次)的模具應(yīng)使用預(yù)硬鋼,其硬度為30-45HRC。短時(shí)間使用(表面粗糙度-許多塑料模具制造商對好的表面粗糙度感興趣。當(dāng)添加硫改善金屬切削性能時(shí),表面質(zhì)量會因此下降。硫含量高的鋼也變得更脆。
2)影響材料可切削性的首要因素是什么?
鋼的化學(xué)成分很重要。鋼的合金成分越高,就越難加工。當(dāng)碳含量增加時(shí),金屬切削性能就下降。
鋼的結(jié)構(gòu)對金屬切削性能也非常重要。不同的結(jié)構(gòu)包括:鍛造的、鑄造的、擠壓的、軋制的和已切削加工過的。鍛件和鑄件有非常難于加工的表面。
硬度是影響金屬切削性能的一個(gè)重要因素。一般規(guī)律是鋼越硬,就越難加工。高速鋼(HSS)可用于加工硬度*高為330-400HB的材料;高速鋼+鈦化氮(TiN)涂層,可加工硬度*高為45HRC的材料;而對于硬度為65-70HRC的材料,則必須使用硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬陶瓷和立方氮化硼(CBN)。
非金屬參雜一般對刀具壽命有**影響。例如Al2O3(氧化鋁),它是純陶瓷,有很強(qiáng)的磨蝕性。
*后一個(gè)是殘余應(yīng)力,它能引起金屬切削性能問題。常常推薦在粗加工后進(jìn)行應(yīng)力釋放工序。
3)模具制造的生產(chǎn)成本由哪些部分組成?
粗略地說,成本的分布情況如下:
切削65%
工件材料20%
熱處理5%
裝配/調(diào)整10%
這也非常清楚地表明了良好的金屬切削性能和優(yōu)良的總體切削解決方案對模具的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的重要性。
4)鑄鐵的切削特性是什么?
一般來說,它是:
鑄鐵的硬度和強(qiáng)度越高,金屬切削性能越低,從刀片和刀具可預(yù)期的壽命越低。
用于金屬切削生產(chǎn)的鑄鐵其大部分類型的金屬切削性能一般都很好。金屬切削性能與結(jié)構(gòu)有關(guān),較硬的珠光體鑄鐵其加工難度也較大。片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良的切削屬性,而球墨鑄鐵相當(dāng)不好。
加工鑄鐵時(shí)遇到的主要磨損類型為:磨蝕、粘結(jié)和擴(kuò)散磨損。磨蝕主要由碳化物、沙粒參雜物和硬的鑄造表皮產(chǎn)生。有積屑瘤的粘結(jié)磨損在低的切削溫度和切削速度條件下發(fā)生。鑄鐵的鐵素體部分*容易焊接到刀片上,但這可用提高切削速度和溫度來克服。
在另一方面,擴(kuò)散磨損與溫度有關(guān),在高切削速度時(shí)產(chǎn)生,特別是使用高強(qiáng)度鑄鐵牌號時(shí)。這些牌號有很高的抗變型能力,導(dǎo)致了高溫。這種磨損與鑄鐵和刀具之間的作用有關(guān),這就使得一些鑄鐵需用陶瓷或立方氮化硼(CBN)刀具在高速下加工,以獲得良好的刀具壽命和表面質(zhì)量。
一般對加工鑄鐵所要求的典型刀具屬性為:高熱硬度和化學(xué)穩(wěn)定性,但也與工序、工件和切削條件有關(guān);要求切削刃有韌性、耐熱疲勞磨損和刃口強(qiáng)度。切削鑄鐵的滿意程度取決于切削刃的磨損如何發(fā)展:快速變鈍意味著產(chǎn)生熱裂紋和缺口而使切削刃過早斷裂、工件破損、表面質(zhì)量差、過大的波紋度等。正常的后刀面磨損、保持平衡和鋒利的切削刃正是一般需要努力做到的。
5)什么是模具制造中主要的、共同的加工工序?
切削過程至少應(yīng)分為3個(gè)工序類型:
粗加工、半精加工和精加工,有時(shí)甚至還有超精加工(大部分是高速切削應(yīng)用)。殘余量銑削當(dāng)然是在半精加工工序后為精加工而準(zhǔn)備的。在每一個(gè)工序中都應(yīng)努力做到為下一個(gè)工序留下均勻分布的余量,這一點(diǎn)非常重要。如果刀具路徑的方向和工作負(fù)載很少有快速的變化,刀具的壽命就可能延長,并更加可預(yù)測。如果可能,就應(yīng)在專用機(jī)床上進(jìn)行精加工工序。這會在更短的調(diào)試和裝配時(shí)間內(nèi)提高模具的幾何精度和質(zhì)量。
6)在這些不同的工序中應(yīng)主要使用何種刀具?
粗加工工序:圓刀片銑刀、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀。
半精加工工序:圓刀片銑刀(直徑范圍為10-25mm的圓刀片銑刀),球頭立銑刀。
精加工工序:圓刀片銑刀、球頭立銑刀。
殘余量銑削工序:圓刀片銑刀、球頭立銑刀、直立銑刀。
通過選擇專門的刀具尺寸、槽形和牌號組合,以及切削參數(shù)和合適的銑削策略,來優(yōu)化切削工藝,這非常重要。
關(guān)于可使用的高生產(chǎn)率刀具,見模具制造用樣本C-1102:1
7)在切削工藝中有沒有一個(gè)*重要的因素?
切削過程中一個(gè)*重要的目標(biāo)是在每一個(gè)工序中為每一種刀具創(chuàng)建均勻分布的加工余量。這就是說,必須使用不同直徑的刀具(從大到小),特別是在粗加工和半精加工工序中。任何時(shí)候主要的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是在每個(gè)工序中與模具的*終形狀盡可能地相近。
為每一種刀具提供均勻分布的加工余量保證了恒定而高的生產(chǎn)率和**的切削過程。
當(dāng)ap/ae(軸向切削深度/徑向切削深度)不變時(shí),切削速度和進(jìn)給率也可恒定地保持在較高水平上。這樣,切削刃上的機(jī)械作用和工作負(fù)載變化就小,因此產(chǎn)生的熱量和疲勞也少,從而提高了刀具壽命。如果后面的工序是一些半精加工工序,特別是所有精加工工序,就可進(jìn)行無人加工或部分無人加工。恒定的材料加工余量也是高速切削應(yīng)用的基本標(biāo)準(zhǔn)。恒定的加工余量的另一個(gè)有利的效應(yīng)是對機(jī)床——導(dǎo)軌、球絲杠和主軸軸承的不利影響小。
8)為什么*經(jīng)常將圓刀片銑刀作為模具粗加工刀具的優(yōu)選?
如果使用方肩銑刀進(jìn)行型腔的粗銑削,在半精加工中就要去除大量的臺階狀切削余量。這將使切削力發(fā)生變化,使刀具彎曲。其結(jié)果是給精加工留下不均勻的加工余量,從而影響模具的幾何精度。如果使用刀尖強(qiáng)度較弱的方肩銑刀(帶三角形刀片),就會產(chǎn)生不可預(yù)測的切削效應(yīng)。三角形或菱形刀片還會產(chǎn)生更大的徑向切削力,并且由于刀片切削刃的數(shù)量較少,所以他們是經(jīng)濟(jì)性較差的粗加工刀具。
另一方面,圓刀片可在各種材料中和各個(gè)方向上進(jìn)行銑削,如果使用它,在相鄰刀路之間過渡較平滑,也可以為半精加工留下較小的和較均勻的加工余量。圓刀片的特性之一是他們產(chǎn)生的切屑厚度是可變的。這就使它們可使用比大多數(shù)其它刀片更高的進(jìn)給率。圓刀片的主偏角從幾乎為零(非常淺的切削)改變到90度,切削作用非常平穩(wěn)。在切削的*大深度處,主偏角為45度,當(dāng)沿帶外圓的直壁仿形切削時(shí),主偏角為90度。這也說明了為什么圓刀片刀具的強(qiáng)度大——切削負(fù)載是逐漸增大的。粗加工和半粗加工應(yīng)該總將圓刀片銑刀,如CoroMill200(見模具制造樣本C-1102:1)作為優(yōu)選。在5軸切削中,圓刀片非常適合,特別是它沒有任何限制。
通過使用良好的編程,圓刀片銑刀在很大程度上可代替球頭立銑刀。跳動(dòng)量小的圓刀片與精磨的的、正前角和輕切削槽形相結(jié)合,也可以用于半精加工和一些精加工工序。
9)什么是有效切削速度(ve)和為什么它對高生產(chǎn)率非常重要?
切削中,實(shí)際或有效直徑上的有效切削速度的基本計(jì)算總是非常重要。由于臺面進(jìn)給量取決于一定切削速度下的轉(zhuǎn)速,如果未計(jì)算有效速度,臺面進(jìn)給量就會計(jì)算錯(cuò)誤。
如果在計(jì)算切削速度時(shí)使用刀具的名義直徑值(Dc),當(dāng)切削深度淺時(shí),有效或?qū)嶋H切削速度要比計(jì)算速度低得多。如圓刀片CoroMill200刀具(特別是在小直徑范圍)、球頭立銑刀、大刀尖圓弧半徑立銑刀和CoroMill390立銑刀之類的刀具(這些刀具請參見山特維克可樂滿的模具制造樣本C-1102:1)。由此,計(jì)算得到的進(jìn)給率也低得多,這嚴(yán)重降低了生產(chǎn)率。更重要的是,刀具的切削條件低于它的能力和推薦應(yīng)用范圍。
當(dāng)進(jìn)行3D切削時(shí),切削時(shí)的直徑在變化,它與模具的幾何形狀有關(guān)。此問題的一個(gè)解決方案是定義模具的陡壁區(qū)域和幾何形狀淺的零件區(qū)域。如果對每個(gè)區(qū)域編制專門的CAM程序和切削參數(shù),就可以達(dá)到良好的折中和結(jié)果。
10)對于成功的淬硬模具鋼銑削來說,重要的應(yīng)用參數(shù)有哪些?
使用高速銑對淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時(shí),一個(gè)需遵守的主要因素是采用淺切削。切削深度應(yīng)不超過0.2/0.2mm(ap/ae:軸向切削深度/徑向切削深度)。這是為了避免刀柄/切削刀具的過大彎曲和保持所加工模具擁有小的公差和高精度。
選擇剛性很好的夾緊系統(tǒng)和刀具也非常重要。當(dāng)使用整體硬質(zhì)合金刀具時(shí),采用有*大核心直徑(*大抗彎剛性)的刀具非常重要。一條經(jīng)驗(yàn)法則是,如果將刀具的直徑提高20%,例如從10mm提高到12mm,刀具的彎曲將減小50%。也可以說,如果將刀具懸伸/伸出部分縮短20%,刀具的彎曲將減小50%。大直徑和錐度的刀柄進(jìn)一步提高了剛度。當(dāng)使用可轉(zhuǎn)位刀片的球頭立銑刀(見模具制造樣本C-1102:1)時(shí),如果刀柄用整體硬質(zhì)合金制造,抗彎剛性可以提高3-4倍。
當(dāng)用高速銑對淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時(shí),選擇專用槽形和牌號也非常重要。選擇像TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也非常重要。
11)什么時(shí)候應(yīng)采用順銑,什么時(shí)候應(yīng)采用逆銑?
主要建議是:盡可能多使用順銑。
當(dāng)切削刃剛進(jìn)行切削時(shí),在順銑中,切屑厚度可達(dá)到其*大值。而在逆銑中,為*小值。一般來說,在逆銑中刀具壽命比在順銑中短,這是因?yàn)樵谀驺娭挟a(chǎn)生的熱量比在順銑中明顯地高。在逆銑中當(dāng)切屑厚度從零增加到*大時(shí),由于切削刃受到的摩擦比在順銑中強(qiáng),因此會產(chǎn)生更多的熱量。逆銑中徑向力也明顯高,這對主軸軸承有不利影響。
在順銑中,切削刃主要受到的是壓縮應(yīng)力,這與逆銑中產(chǎn)生的拉力相比,對硬質(zhì)合金刀片或整體硬質(zhì)合金刀具的影響有利得多。當(dāng)然也有例外。當(dāng)使用整體硬質(zhì)合金立銑刀(見模具樣本C-1102:1中的刀具)進(jìn)行側(cè)銑(精加工)時(shí),特別是在淬硬材料中,逆銑是優(yōu)選。這更容易獲得更小公差的壁直線度和更好的90度角。不同軸向走刀之間如果有不重合的話,接刀痕也非常小。這主要是因?yàn)榍邢髁Φ姆较?。如果在切削中使用非常鋒利的切削刃,切削力便趨向?qū)⒌?ldquo;拉”向材料。可以使用逆銑的另一個(gè)例子是,使用老式手動(dòng)銑床進(jìn)行銑削,老式銑床的絲杠有較大的間隙。逆銑產(chǎn)生消除間隙的切削力,使銑削動(dòng)作更平穩(wěn)。
12)仿形銑削還是等高線切削?
在型腔銑削中,保證順銑刀具路徑成功的*好方法是采用等高線銑削路徑。銑刀(例如球頭立銑刀,見模具制造樣本C-1102:1)外圓沿等高線銑削常常得到高生產(chǎn)率,這是因?yàn)樵谳^大的刀具直徑上,有更多的齒在切削。如果機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速受到限制,等高線銑削將幫助保持切削速度和進(jìn)給率。采用這種刀具路徑,工作負(fù)載和方向的變化也小。在高速銑應(yīng)用和淬硬材料加工中,這特別重要。這是因?yàn)槿绻邢魉俣群瓦M(jìn)給量高的話,切削刃和切削過程便更容易受到工作負(fù)載和方向改變的不利影響,工作負(fù)載和方向的變化會引起切削力和刀具彎曲的變化。應(yīng)盡可能避免沿陡壁的仿形銑削。下仿形銑削時(shí),低切削速度下的切屑厚度大。在球頭刀中央,還有刃口崩碎的危險(xiǎn)。如果控制差,或機(jī)床無預(yù)讀功能,就不能足夠快地減速,*容易在中央發(fā)生刃口崩碎的危險(xiǎn)。沿陡壁的上仿形銑削對切削過程較好一些,這是因?yàn)樵谟欣那行妓俣认拢行己穸葹槠?大值。
為了得到*長的刀具壽命,在銑削過程中應(yīng)使切削刃盡可能長時(shí)間地保持連續(xù)切削。如果刀具進(jìn)入和退出太頻繁,刀具壽命會明顯縮短。這會使切削刃上的熱應(yīng)力和熱疲勞加劇。在切削區(qū)域有均勻和高的溫度比有大的波動(dòng)對現(xiàn)代硬質(zhì)合金刀具更有利。仿形銑削路徑常常是逆銑和順銑的混合(之字形),這意味切削中會頻繁地吃刀和退刀。這種刀具路徑對模具質(zhì)量也有不好的影響。每次吃刀意味刀具彎曲,在表面上便有抬起的標(biāo)記。當(dāng)?shù)毒咄顺鰰r(shí),切削力和刀具的彎曲減小,在退出部分會有輕微的材料“過切削”。
13)為什么有的銑刀上必須有不同的齒距?
銑刀是多切削刃刀具,齒數(shù)(z)是可改變的,有一些因素可以幫助確定用于不同加工類型的齒距或齒數(shù)。材料、工件尺寸、總體穩(wěn)定性、懸伸尺寸、表面質(zhì)量要求和可用功率就是與加工有關(guān)的因素。與刀具有關(guān)的因素包括足夠的每齒進(jìn)給量、至少同時(shí)有兩個(gè)齒在切削以及刀具的切屑容量,這些僅是其中的一小部分。
銑刀的齒距(u)是刀片切削刃上的點(diǎn)到下一個(gè)切削刃上同一個(gè)點(diǎn)的距離。銑刀分為疏、密和超密齒距銑刀,大部分可樂滿銑刀都有這3個(gè)選項(xiàng),見模具制造樣本C-1102:1。密齒距是指有較多的齒和適當(dāng)?shù)娜菪伎臻g,可以以高金屬去除率切削。一般用于鑄鐵和鋼的中等負(fù)載銑削。密齒距是通用銑刀的優(yōu)選,推薦用于混合生產(chǎn)。
疏齒距是指在銑刀圓周上有較少的齒和有大的容屑空間。疏齒距常常用于鋼的粗加工到精加工,在鋼加工中振動(dòng)對加工結(jié)果影響很大。疏齒距是真正有效的問題解決方案,它是長懸伸銑削、低功率機(jī)床或其它必須減小切削力應(yīng)用的優(yōu)選。
超密齒距刀具的容屑空間非常小,可以使用較高的工作臺進(jìn)給。這些刀具適合于間斷的鑄鐵表面的切削、鑄鐵粗加工和鋼的小余量切削,例如側(cè)銑。它們也適合于必須保持低切削速度的應(yīng)用。銑刀還可以有均勻的或不等的齒距。后者是指刀具上齒的間隔不相等,這也是解決振動(dòng)問題的有效方法。
當(dāng)存在振動(dòng)問題時(shí),推薦盡可能采用疏齒不等齒距銑刀。由于刀片少,振動(dòng)加劇的可能性就小。小的刀具直徑也可改善這種情況。應(yīng)使用能很好適應(yīng)的槽形和牌號的組合——鋒利的切削刃和韌性好的牌號組合。
14)為了獲得*佳性能,銑刀應(yīng)怎樣定位?
切削長度會受到銑刀位置的影響。刀具壽命常常與切削刃必須承擔(dān)的切削長度有關(guān)。定位于工件中央的銑刀其切削長度短,如果使銑刀在任一方向偏離中心線,切削的弧就長。要記住,切削力是如何作用的,必須達(dá)到一個(gè)折中。在刀具定位于工件的中央的情況下,當(dāng)?shù)镀邢魅羞M(jìn)入或退出切削時(shí),徑向切削力的方向就隨之改變。機(jī)床主軸的間隙也使振動(dòng)加劇,導(dǎo)致刀片振動(dòng)。
通過使刀具偏離中央,就會得到恒定的和有利的切削力方向。懸伸越長,克服所有可能的振動(dòng)也就越重要。
15)為了消除切削過程中的振動(dòng),應(yīng)采取什么措施?
當(dāng)存在振動(dòng)問題時(shí),基本措施是減小切削力。這可通過使用正確的刀具、方法和切削參數(shù)達(dá)到。
遵守下面的已證明有效的建議:
-選擇疏齒距或不等齒距銑刀。
-使用正前角、小切削力刀片槽形。-盡可能使用小銑刀。當(dāng)使用減震接桿進(jìn)行銑削時(shí),這一點(diǎn)特別重要。
-使用小切削刃鈍化半徑(ER)的刀片。從厚涂層到薄涂層。如需要可使用非涂層刀片。應(yīng)使用基體為細(xì)晶顆粒的高韌性刀片牌號。
-使用大的每齒進(jìn)給。降低轉(zhuǎn)速,保持工作臺進(jìn)給量(等于較大的每齒進(jìn)給量)。或保持轉(zhuǎn)速并提高工作臺進(jìn)給量(較大的每齒進(jìn)給量)。切勿減小每齒進(jìn)給量!
-減小徑向和軸向切削深度。
-選擇穩(wěn)定的刀柄,如可樂滿Capto。使用盡可能大的接柄尺寸,以獲得*佳穩(wěn)定性。使用錐度加長桿,以獲得*大剛性。
-對于大懸伸,使用與疏齒距不等齒距銑刀結(jié)合的減震接桿。安裝銑刀時(shí),使銑刀與減震接柄直接連接。
-使銑刀偏離工件中心。
-如果使用偶數(shù)齒的刀具——可每隔一齒拆下一個(gè)刀片。
16)為了使刀具平衡,應(yīng)采取的*重要措施有哪些?
在整個(gè)切削過程中,為達(dá)到刀具平衡牽涉到的典型步驟如下:
-測量刀具/刀柄組件的不平衡。
-通過變更刀具、切削它以去除一些質(zhì)量,或移動(dòng)刀柄上的配重來降低不平衡。
-經(jīng)常必須重復(fù)這些步驟,包括再次檢查刀具、再次**調(diào)整,直到達(dá)到平衡。
刀具平衡還牽涉到幾個(gè)未討論過的工藝中的不穩(wěn)定性。其中之一是刀柄與主軸之間的配合問題。其原因是夾緊時(shí)常常有可測量的間隙,也可能是錐柄上有切屑或臟污。這會造成錐柄每次定位都不相同。即使刀具、刀柄和主軸在各個(gè)方面的狀態(tài)都很好,但如果存在沾污,也會造成不平衡。為了平衡刀具,必須會增加切削過程中的成本,如果刀具平衡對降低成本非常重要,就應(yīng)并對每種的具體情況進(jìn)行分析。
但是,為了很好地平衡刀具,在選擇正確的刀具時(shí)還有許多工作要做。以下幾點(diǎn)是選擇刀具時(shí)應(yīng)給予考慮的:
-購買高質(zhì)量的刀具與刀柄。應(yīng)選擇預(yù)先已消除了不平衡的刀柄。
-*好使用短的和盡可能輕的刀具。
-定期檢驗(yàn)刀具和刀柄,檢查是否有疲勞螺紋和變形的征兆。
工藝能接受的刀具不平衡由工藝自身的情況來確定。這些情況包括切削過程的切削力、機(jī)床的平衡狀況及這兩個(gè)因素彼此相互影響的程度。試驗(yàn)是找到*佳平衡的*好方法。用不同的不平衡值運(yùn)行幾次,例如從不平衡值為20克毫米或更低開始。每次運(yùn)行后,再用更加平衡的刀具重復(fù)試驗(yàn)。*佳平衡應(yīng)該是這樣的一個(gè)點(diǎn):超過這個(gè)點(diǎn)后,進(jìn)一步提高刀具平衡不會提高工件的表面質(zhì)量;或是這樣的一個(gè)點(diǎn):在此點(diǎn)上工藝能易于保證規(guī)定的工件公差。 關(guān)鍵是始終將重點(diǎn)放在工藝上,而不是將動(dòng)平衡等級-G值或其它任意確定的平衡值作為目標(biāo)。此目標(biāo)應(yīng)為達(dá)到效率盡可能高的工藝。這牽涉到權(quán)衡刀具平衡的成本和因此而獲得的好處,因此應(yīng)在成本與好處之間合理地進(jìn)行平衡。
關(guān)于刀具平衡更詳細(xì)的技術(shù)信息,請與當(dāng)?shù)氐目蓸窛M代表聯(lián)系。
17)在常規(guī)和高速切削應(yīng)用中,為了得到盡可能好的效果,我應(yīng)使用何種刀柄?
高速加工時(shí),離心力非常大,會導(dǎo)致主軸孔慢慢變大。這對一些V形法蘭的刀柄會產(chǎn)生負(fù)面影響,因?yàn)閂形法蘭的刀柄僅在徑向面上與主軸孔接觸。主軸孔變大會使刀具在拉桿恒定的拉力作用下被拉入主軸。這甚至?xí)鸬毒哒匙』騔軸方向的尺寸精度降低。
與主軸孔和端面同時(shí)接觸的刀具,即徑向和軸向同時(shí)配合的刀具更適用于高速下的切削。當(dāng)主軸孔擴(kuò)大時(shí),端面接觸可避免刀具在主軸孔內(nèi)向上的移動(dòng)。使用空心刀柄的刀具也容易受離心力的影響,但它們已設(shè)計(jì)成在高速下隨主軸孔的增大而增大。刀具和主軸在徑向和軸向都接觸提供了良好的夾緊剛性,使刀具可以進(jìn)行高速切削。采用獨(dú)有的橢圓三棱短錐設(shè)計(jì)的可樂滿Capto接口在傳遞扭矩和高生產(chǎn)率切削時(shí),具有更優(yōu)良的性能。
高主軸轉(zhuǎn)速時(shí)主軸表面接觸的對照表
主軸轉(zhuǎn)速ISO40HSK50ACoromantCaptoC5
0100%100%100%
20000100%95%100%
2500037%91%99%
3000031%83%95%
3500026%72%91%
4000026%67%84%
當(dāng)安排高速切削時(shí),應(yīng)盡量使用由對稱的刀具和刀柄組合而成的刀具系統(tǒng)。有幾種可用的不同刀具系統(tǒng)。先將刀柄加熱使孔擴(kuò)張,待它們冷卻后刀具就被夾緊了,這就是過盈配合系統(tǒng)。對于高速切削來說,這是*好和*可靠的固定刀具方法。這首先是因?yàn)樗奶鴦?dòng)量非常小;**,這種連接能傳遞大扭矩;第三,它很容易構(gòu)建定制刀具和刀具組件;*后,用這種方法組成的刀具組件有極高的總體剛性。
另一種出眾并非常通用的刀具夾緊裝置是可樂滿高精度強(qiáng)力夾頭——CoroGrip。這種刀柄系統(tǒng)覆蓋了從粗加工到超精加工的所有應(yīng)用。一個(gè)夾頭可夾緊使用直柄、惠氏刻槽或側(cè)壓式刀柄的面銑刀到鉆頭的所有類型的刀具。標(biāo)準(zhǔn)彈簧夾套,如可用液壓(HydroGrip)、BIG、Nikken、NT的彈簧夾套,均可用于CoroGrip夾頭。在4XD處的跳動(dòng)量僅為0.002–0.006mm。夾緊力和扭矩傳遞特別高,其平衡設(shè)計(jì)使它用于高速切削
18)我應(yīng)怎樣切削轉(zhuǎn)角才能沒有振動(dòng)的危險(xiǎn)?
傳統(tǒng)的切削轉(zhuǎn)角的方法是使用線性切削(G1),在轉(zhuǎn)角的過渡不連續(xù)。
這就是說,當(dāng)?shù)毒叩竭_(dá)角落時(shí),由于線性軸的動(dòng)力特性限制,刀具必須減速。在電機(jī)改變進(jìn)給方向前,有一短暫的停頓,這會產(chǎn)生大量的熱量和摩擦。很長的接觸長度會導(dǎo)致切削力的不穩(wěn)定,并常常使角落切削不足。典型的結(jié)果是振動(dòng)——刀具越大和越長,或刀具總懸伸越大,振動(dòng)越強(qiáng)。此問題的*佳解決方案:
?使用圓角半徑比轉(zhuǎn)角半徑小的刀具。使用圓弧插補(bǔ)生成角落。這種加工方法在塊的邊界處不會產(chǎn)生停頓,這就是說,刀具的運(yùn)動(dòng)提供了光滑和連續(xù)的過渡,產(chǎn)生振動(dòng)的可能性大大地降低了。
?另一種解決方案是通過圓弧插補(bǔ)產(chǎn)生比圖紙上的規(guī)定稍大些的圓角半徑。這是很有利的,這樣,有時(shí)就可在粗加工中使用較大的刀具,以保持高生產(chǎn)率。
?在角落處余下的加工余量可以采用較小的刀具進(jìn)行固定銑削或圓弧插補(bǔ)切削。
19)什么是開始切削型腔的*佳方法?
共有4種主要方法:
?起始孔的預(yù)鉆削,角落也可預(yù)鉆削。不推薦這種方法:這需要增加一種刀具,同時(shí)此刀具也要占據(jù)刀具室內(nèi)空間。單從切削的觀點(diǎn)看,刀具通過預(yù)鉆削孔時(shí)因切削力而產(chǎn)生不利的振動(dòng)。當(dāng)使用預(yù)鉆削孔時(shí),常常會導(dǎo)致刀具損壞。使用預(yù)鉆削孔,也會增加切屑的再切削。
?如果使用球頭立銑刀或圓刀片刀具(見模具制造樣本C-1102:1),通常采用啄銑,以保證全部軸向深度都能得以切削。使用這種方法的缺點(diǎn)是排屑問題和使用圓刀片會產(chǎn)生非常長的切屑。
?*佳的方法之一是使用X/Y和Z方向的線性坡走切削,以達(dá)到全部軸向深度的切削。
*后,可以以螺旋形式進(jìn)行圓插補(bǔ)銑。這是一種非常好的方法,因?yàn)樗僧a(chǎn)生光滑的切削作用,而只要求很小的開始空間。
20)高速切削的定義是什么?
對于高速切削的討論在一定程度上仍是混亂的。如何定義高速切削(HSM),目前有許多觀點(diǎn)和許多方法。
讓我們看一下這些定義中的幾個(gè):
?高切削速度切削
?高主軸速度切削
?高進(jìn)給切削
?高速和高進(jìn)給切削
?高生產(chǎn)率切削
我們對高速切削的定義描述如下:
?HSM不是簡單意義上的高切削速度。它應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是用特定方法和生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行加工的工藝。
?高速切削無需高轉(zhuǎn)速主軸切削。許多高速切削應(yīng)用是以中等轉(zhuǎn)速主軸并采用大尺寸刀具進(jìn)行的。
?如果在高切削速度和高進(jìn)給條件下對淬硬鋼進(jìn)行精加工,切削參數(shù)可為常規(guī)的4到6倍。
?在小尺寸零件的粗加工到半精加工、精加工及任何尺寸零件的超精加工中,HSM意味著高生產(chǎn)率切削。?零件形狀變得越來越復(fù)雜,高速切削也就顯得越來越重要。
?現(xiàn)在,高速切削主要應(yīng)用于錐度40的機(jī)床上。
關(guān)于高速切削的詳細(xì)信息,請參見模具制造應(yīng)用指南C-1120:2。請參見模具制造應(yīng)用指南C-1120:2。
21)高速切削的目標(biāo)是什么?
高速切削的主要目標(biāo)之一是通過高生產(chǎn)率來降低生產(chǎn)成本。它主要應(yīng)用于精加工工序,常常是用于加工淬硬模具鋼。另一個(gè)目標(biāo)是通過縮短生產(chǎn)時(shí)間和交貨時(shí)間提高整體競爭力。
達(dá)到這些目標(biāo)的主要因素為:
?一次(更少此數(shù))裝夾的模具加工。
?通過切削改善模具的幾何精度,同時(shí)可減少手工勞動(dòng)和縮短試模時(shí)間。
?使用CAM系統(tǒng)和面向車間的編程來幫助制定工藝計(jì)劃,通過工藝計(jì)劃提高機(jī)床和車間的利用率。
關(guān)于高速切削的詳細(xì)信息,請參見模具制造應(yīng)用指南C-1120:2。請參見模具制造應(yīng)用指南C-1120:2。
22)高速切削的實(shí)際優(yōu)點(diǎn)是什么?
刀具和工件可保持低溫度,這在許多情況下延長了刀具的壽命。另一方面,在高速切削應(yīng)用中,切削量是淺的,切削刃的吃刀時(shí)間特別短。這就是說,進(jìn)給比熱傳播的時(shí)間快。
低切削力得到小而一致的刀具彎曲。這與每種刀具和工序所需的恒定的加工余量相結(jié)合,是高效和**加工的先決條件之一。
由于高速切削中典型的切削深度是淺的,刀具和主軸上的徑向力低。這減少了主軸軸承、導(dǎo)軌和滾珠絲杠的磨損。高速切削和軸向銑削也是良好的組合,它對主軸軸承的沖擊小,使用這種方法可以使用懸伸較長的刀具而振動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)不大。
小尺寸零件的高生產(chǎn)率切削,如粗加工、半精加工和精加工,在總的材料去除率相對低時(shí)有很好的經(jīng)濟(jì)性。
高速切削可在一般精加工中獲得高生產(chǎn)率,可獲得杰出的表面質(zhì)量。表面質(zhì)量常低于Ra0.2um。
采用高速切削,使對薄壁零件的切削成為可能。使用高速切削,吃刀時(shí)間短,沖擊和彎曲減小了。
模具的幾何精度提高了,組裝就容易和更快了。無論是什么人,技能如何,都能獲得CAM/CNC生產(chǎn)的表面紋理和幾何精度。如果花在切削上的時(shí)間稍多一些,費(fèi)時(shí)的人工拋光工作可顯著減少。常??蓽p少達(dá)60-100%
一些加工,如淬火、電解加工和電火花加工(EDM),可以大大減少。這就可降低投資成本和簡化后勤供應(yīng)。用切削代替電火花加工(EDM),模具使用壽命和質(zhì)量也得到提高。
來源:互聯(lián)網(wǎng)