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分切机械刀具在零余量加工中的重要性

作者: Admin  发布时间:2009/09/14 阅读: 次 [ 返回列表]
 
 

想要成功的实现零件的零余量加工,其关键在于立铣刀的选择是否合适。

    零余量加工(ZSM)(也称近净成形或负余量加工)是指模具在加工时无需留出额外的余量。当ZSM被有效的应用时,可以使模具制造商得到很大的利益,费时的EDM加工、手工操作、抛光、装配、校准和修整等都可以被省略,组装和整体制模的时间也可以大幅缩短。实现ZSM加工需要的几个要素(机床、编程和刀具),所有这些协调运用即可达到预期的效果。

    合适的机床能够提供高精度、高主轴转速(18000+r/min)、高进给速度(500 +ipm),以及良好的稳定性和刚性。高效的编程软件将提供更准确的高度优化的刀具路径,缩短了加工时间。在5轴加工中,编程软件将刀具定位在工件的最佳加工角度上,如果其中某个要素选择或使用不当,加工将毫无效率。

立铣刀的作用

    高效模具制造方法的一个要素就是立铣刀。通常情况下,刀具的重要性会被低估或忽略,但是当刀具从机床、编程和成品零件中被提出来单独考虑时,它的重要程度就变得十分清晰。

    需要特别指出的是ZSM不是铣削技术,相反它是将已经确定的铣削技术(HSC和硬铣削)与整体模具制造方法结合应用。ZSM的建立来自于一种突破传统的方法,这需要如同改变思维一样来改变技术,这种变化来源于对刀具重要性的认识。这里我们所要讨论的内容包括冷却/润滑和涂层技术,这些是影响刀具性能必不可少的因素。

有效的高速切削

    从刀具的角度来看,高速切削是ZSM的基础。HSC是金属材料被高速切削的加工方法(比传统的机械加工速度快5~10倍),并且是具有高加速度和高精确的快速运动。HSC利用主轴转速,在加速进给时采用相对较浅的切削深度能有效地去除金属材料。也可以这样定义:在切削加工时采用足以产生一定摩擦(释放热量)的高速度,使切削下来的金属碎屑熔化。

    碳化物的耐热性结合最优化的排屑槽几何尺寸,便于微小碎屑快速排出,并使切削区周围迅速冷却。

    由于高转速主轴要实现高速切削(HSC),刀具本身必须具有良好的平衡性。 如刀具应采用直柄,在进行精加工操作时,刀具应该有偶数的排屑槽,这样可以使切削加工更加流畅和均匀。最重要的是立铣刀的刀柄和切削直径要达到微米级的公差,以便减少振动,从而延长刀具寿命(图1)。
 

 
 
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