高速干式切削加工技術的應用

發布日期:2012-10-29    蘭生客服中心    瀏覽:4299

  高速干式切削加工技術是一種正在不斷發展的新興加工技術,隨著諸多技術問題(如機床、刀具、涂層、切削參數等)的不斷解決,高速干式切削加工的應用范圍正進一步擴大。目前,高速干式切削加工在車削、銑削加工中的應用(尤其是鑄鐵材料的高速切削)已日益普遍;在鉆削、鉸削、攻絲、拉削和滾齒等方面也有重大突破。

  例如,德國格林公司用鈦基硬質合金鉆頭進行高速干式鉆孔時,切削速度高于200m/min,鉆頭裝夾的同軸度小于0.01mm。該公司采用Ti(C,N)基硬質合金鉸刀鉸孔時,與使用刃口鋒利的未涂層細晶粒硬質合金鉸刀相比,鉸孔表面光潔度更高,刀具壽命更長。Emuge UK公司開發出了用于高速干式切削的螺紋刀具。用該刀具加工低碳結構鋼時,以15m/min的切削速度干加工1000個螺孔,絲錐未發生明顯磨損;加工工具鋼時,將切削速度降至10m/min,也能達到同樣的刀具壽命;以5m/min的切削速度在含鉻量10%的鎳基合金不銹鋼工件上攻螺紋時,可加工1000個螺孔;以20m/min的切削速度在HT300鑄件上攻螺紋時,加工超過4000個螺孔,絲錐仍未出現明顯磨損。

  據報道,美國Leistritz Carp.生產的新型PW系列CNC旋風機床具有多個滑動刀架,能完成車削和旋風銑削復合加工。該機床在一次安裝工件后,可對螺紋或螺旋形工件進行多工序的干式切削加工。該公司還開發出用CBN刀具在硬度高達62HRC的硬材料上旋風干銑削精密螺紋的新工藝。美國生產的LC82型CNC干式切削滾齒機,工作臺轉速可達250r/min,在重切削范圍內,滾刀轉速為2000r/min,驅動功率為7.5kW。Ford公司用硬質合金滾刀進行干式滾齒,加工成本可下降44%,且滾刀壽命比高速鋼滾刀濕式切削提高6倍(由原來加工39000個齒輪提高到252000個)。采用細晶粒TiN、Ti(C,N)或(Ti,Al)N涂層的硬質合金滾刀干式滾齒時,切削速度可達350~400m/min。使用TiN涂層的高速鋼圓拉刀干式拉削42CrMo4V合金鋼時,拉刀壽命可比未涂層拉刀濕式拉削時提高3倍。

  此外,高速干式切削加工在銑削中的應用也相當廣泛。例如:上海某汽車零部件加工企業在加工上海通用汽車公司別克轎車的排氣管時,采用SECO公司的Tl50M黑色涂層硬質合金刀片干式銑削鑄鐵排氣管端面(刀盤型號R220-43-0088-5,88mm,z=5;刀片型號OFET070405TN-16;刀片涂層等級T150M;切削參數:n=1100r/min,i=1~1.2mm,vf=600mm/min),每個切削刃的切削壽命超過100件,與原來采用的另一公司的四方形陶瓷刀片相比,生產效率明顯提高,且所用八角形硬質合金刀片有8個刃口,比陶瓷刀片的刃口數增加1倍,價格也更便宜,加工經濟性顯著改善。

  再如,SECO公司開發的整體結構PCBN牌號系列中的CBN300刀片已成功運用于上海通用汽車公司新建成的發動機柔性生產線上,用于干式銑削灰口鑄鐵缸體平面(刀盤型號822033-0100-12CT,z=8;刀片型號SNMN090312S;切削參數:ae=80mm,ap=4~5mm,f=0.15mm,vc=1600m/min)。該刀片加工時表現出優異的切削性能,銑削速度可達1600m/min,每個切削刃的工作壽命為170件,刀具壽命為普通PCBN刀片的4倍,與陶瓷刀片相比可提高50倍,大大提高了發動機的加工效率。

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