實現高效加工的新型面銑刀
由株洲鉆石切削刀具股份有限公司開發的新型五邊形面銑刀具有良好的切削適應能力和穩定的定位能力,不僅能保證優異的表面加工質量,且易于存儲、管理,柔性更強。有效改善了鑄鐵缸體加工刀具的切削性能,并且使加工效率得到大幅提高。
現代汽車零部件制造十分重視采用新型材料——鋁合金、蠕墨鑄鐵及各種復合材料。在具體的生產制造中,各種新型材料的相繼應用,不僅使汽車重量大幅度下降,使用效能增強,而且使節能環保能力不斷提高。與此同時,市場競爭的加劇使汽車制造商對降低成本的要求更為迫切。在保證加工質量的前提下,更高的生產效率無疑是達成這一要求的不二選擇,而高效的加工工藝和切削刀具成為保證高效生產的有效手段。
鑄鐵缸體加工特點
目前,先進的制造技術越來越傾向于高速加工。采用數控高速加工中心后,得益于數萬轉的主軸轉速,配合采用密齒銑刀、高線速及大進給,極大地提高了加工效率,汽車發動機中缸體、缸蓋的加工是最為典型的代表。缸體、缸蓋在平面銑削加工質量方面要求較為特殊,具體包括尺寸、表面粗糙度、平面度、紋路深度、工件掉邊、毛刺、足夠的進給速度,以及盡量小的切削功率等。
鑄鐵的加工技術經過多年的實踐考驗,新興的解決方案層出不窮。目前制造商手里的毛坯余量已經大大減少,一般在3mm以下,鑄鐵銑削也向小余量乃至“凈近尺寸”方向發展。
硬質合金由于具有良好的綜合切削性能和合適的性價比,在汽車制造業得到廣泛應用。面對高效加工的需要,其刀具材料與結構都有了很大發展。目前,硬質合金刀具在材質方面正向發展新配方,采用新的成形、燒結技術,采用納米技術和超細粉末,開發兼具高硬度和韌性的新型硬質合金刀具的方向發展;在結構方面,正向鋒利切削刃、低功率要求、高工作臺進給、高表面質量,以及更廣泛的加工范圍、更好的經濟性的方向發展。
新型五邊形面銑刀
目前,株洲鉆石開發出新一代汽車工業五邊形面銑刀具(見圖1、2),該產品具有多種優異的技術性能,不僅改善了鑄鐵缸體加工刀具的切削性能,而且能有效保證缸體加工的質量要求。
1. 良好的切削適應能力
不同的鑄鐵加工時表現出的切削適應能力不同,比如灰口鑄鐵會表現出它的脆性,當刀具切出時容易掉邊;球墨鑄鐵則表現出其延展性,刀具切出時容易產生毛刺;新出現也是最難加工的蠕墨鑄鐵將前兩者的特點結合起來,表現為易磨損刀片,同時又易產生毛刺。
新開發的汽車工業面銑刀具裝配有五邊形雙面槽設計的刀片,10個切削刃有利于提高經濟性;同時,開放槽型結構,切削刃鋒利,切削輕快,使得灰口鑄鐵切出時的掉邊問題得到解決,也避免了切削球墨鑄鐵時毛刺的產生,使67°主偏角的刀體具備良好的切出能力;兼之厚Al2O3+厚TiCN涂層與堅硬的基體結合,具有良好的抗剝落性。選用不同牌號加工不同材質工件時,可表現出廣泛的適應能力,圖3為FMD02加工試驗圖。淘寶網女裝夏裝新款非常好最好用bb霜外用減肥瘦身膏好用面霜什么牌子的好祛斑什么牌子的潔面品好
2. 穩定的定位能力
汽車零部件上常常設計有很多孔,這些孔的分布通常沒有規律,因此,刀具在對其端面進行銑削加工時通常受到大小、方向隨時變化的沖擊,載荷的變化沒有規律,尤其表現在機床剛性及功率都欠佳的情況下,這就要求刀具要具有非常穩定的定位能力。為此,我們精心設計了新型五邊形刀具刀片的支撐結構。優化設計的定位方式提供了強大的抗力,用于消除切削時切深與進給方向的反力。切削時,由特殊處理的螺釘將刀片牢牢地固定在刀片座內,配合刀片精心設計的槽型,將定位面一直延伸到刀體的邊緣,保證了對主切削刃**程度地支撐,使加工穩定性大大增強。刀體本身采用雙負前角,結合大前角的刀片,形成一個基本上呈鋒利狀態的切削刃,既滿足了對機床低負載的要求,又能保證刀具本身的抗沖擊性能。同時,高精度的刀槽保證了很高的重復定位精度,對穩定性有強烈要求的汽車零部件加工具有巨大的實際意義。
3. 優異的表面加工質量
汽車零部件形狀復雜,很多零件表面會存在一些小凸臺,在加工之前的余量通常是不一致的,但出于高效加工的要求,對這些小凸臺的銑削加工通常要求一次到位。常規的刀具在同等的切深時表現良好,但隨著切深的不斷變化,已加工表面會出現較大的質量波動。為解決這一問題,新型五邊形刀具在每個切削刀片上都設計了特殊的修光刃。修光刃經過特殊的處理,能夠抵御長時間的沖擊與磨損,保持穩定的切削狀態,從而在切深變化的情況下仍能保證穩定的表面加工質量。
4. 易于存儲、管理
汽車行業零部件眾多,所用材料各不相同,其不同的技術要求使用不同型號、不同牌號以及不同規格的刀片,且消耗量巨大。同時,這些刀片本身又需要不同規格的螺釘,不同的壓塊和扳手,這使得制造商需要常年對這些刀片及附件保持大量庫存。這些刀片的存儲和管理消耗了大量的人力、物力,稍有不慎,錯誤地搭配就會造成事故。新型刀具有壓塊式壓緊與螺釘式壓緊型號(如圖4、5所示),壓塊式采用與螺釘式同樣的刀片,且壓塊用雙頭螺釘可以和螺釘式壓緊刀片的壓緊螺釘采用同樣的扳手,不僅減少了庫存型號的種類,也從根本上優化了對其的存儲能力,這也是汽車刀具發展的趨勢之一。
5. 柔性更強
目前,大量的加工都在加工中心上完成,為了使加工更具柔性,小刀盤得到越來越多的使用。FMD02提供了從直徑最小50mm開始的刀具規格,響應了這種潮流的發展。此外,重新設計的容屑槽,保證了底面定位部分有足夠的強度和容屑空間。
結語
汽車工業經過多年的發展已經進入新的階段,汽車零部件的生產開始向結構簡單化、材料輕量化以及環?;姆较虬l展,更加高效、柔性的生產方式使生產成本大幅下降,大量新興科技也被應用到這個行業,以往粗放式的生產方式已逐漸被現代社會所摒棄。金屬切削作為支持其發展的眾多學科中的一支,被賦予了新的要求,刀具材質、結構、切削參數等都在不斷地被改變、更新??梢灶A見,伴隨著汽車工業的快速發展,切削刀具也必將會迎來新的春天!
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