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使用陶瓷刀片降低加工成本
使用陶瓷刀片硬铣削能以多种途径帮助模具加工车间降低生产成本。首先,可以用一道工序替代多道工序。使用陶瓷刀片硬铣削时,可以先对钢件淬火,然后在淬硬状态下对工件进行铣削加工,从而取代过去加工→淬火→再加工的三道工序。通过减少在不同加工阶段安装和搬运工件的时间,可以缩短加工周期和改进作业路径。此外,用陶瓷刀片粗铣淬硬工件还能避免昂贵而费时的EDM(电火花机床)加工,无需制作一个或多个电极。
第二,陶瓷刀片能够以比传统硬质合金刀具高得多的速度加工淬硬钢。将较高的加工速度、适当的进给率和正确的操作节拍结合起来,可使加工车间获得令人印象深刻的金属切除率。硬铣削时提高生产率的另一个关键因素是刀具的刀齿密度。刀具上每增加一个刀齿都会增大交叉进给率。更高的切削速度加上更大的进给率,带来的结果是加工周期的缩短和资金的节约。
第三,经陶瓷刀片粗铣后获得的加工表面常常可以减少精铣加工余量,从而减少精铣加工和抛光处理所需的时间。用硬质合金刀片以相对较小的进给率铣削淬硬钢时,通常可得到良好的表面光洁度,但很多时候,用陶瓷刀片粗铣加工的表面光洁度甚至优于要求的加工光洁度。在某些情况下,额外的精铣、磨削和抛光加工都能省去,从而节约大量工时。
陶瓷刀片在硬铣削加工中的应用
用陶瓷刀片进行硬铣削加工时,基于材料硬度选择适当的铣削速度和进给率是两个至关重要的因素。不幸的是,切削深度、切削宽度以及刀具导程角通常都被人们所忽视。对这些因素如何影响刀具寿命的基本认识可以使金属切除率大不相同。如果刀具在不适当的切屑负荷或低效率的切削速度和进给率下进行加工,牺牲的不仅仅是刀具寿命,同时还有生产力。考虑到所有这些因素,可以发现切削参数的微小变化能够造成令人惊讶的生产率变化。
(1)铣削速度
用陶瓷刀片成功实现硬铣削所需的切削速度基于实际的材料硬度(通常在45~65HRC范围内)。随着温度的升高,被加工金属会软化,使切削阻力减少并有助于切屑分离。为了充分发挥晶须增强陶瓷刀片在强度和硬度方面的优势,有必要以足够高的表面速度(SFM)进行加工,从而在切削区产生足以使金属软化的热量,该速度可能高达传统硬质合金刀片切削速度的5倍。
然而,这并不意味着用陶瓷刀片进行硬铣削时必须配备具有50马力和最先进处理器的新型高速加工中心,用陶瓷刀片铣削淬硬材料所需的速度并未超过现代模具制造车间大多数机床的加工速度范围。由于产生的切削力小,加工时的功率消耗实际上也很低。用陶瓷刀片能在车间现有的绝大多数机床上进行硬铣削,这也是它带给工具系统的另一个好处。
(源自:中华机械网)
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