采用均衡的方法選擇高速銑削刀具

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:2200

    要想通過選擇最合適的刀具來實(shí)現(xiàn)高速銑削加工的效益最大化,必須采用均衡的方法,這不僅僅關(guān)系到刀具,實(shí)際上也不僅僅關(guān)系到機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速或機(jī)床本身,而是需要考慮到相應(yīng)的各個方面,包括工件材料、部件結(jié)構(gòu)、所要求的刀具型號及尺寸、機(jī)床剛性、扭矩有效性、刀柄平衡性及安全性等。

    高速銑削本身只是一種手段,而非最終目的。肯納金屬有限公司(總部位于美國賓夕法尼亞州的拉特羅布)產(chǎn)品經(jīng)理Tim Marshall和標(biāo)準(zhǔn)銑削產(chǎn)品工程師T. J. Long都十分看好實(shí)現(xiàn)金屬切除率最大化的前景。Marshall解釋說:“該機(jī)床可達(dá)到每分鐘30000轉(zhuǎn)以及更高的主軸轉(zhuǎn)速。但若要很好地利用當(dāng)今的高速銑削刀具,則需要考慮到車床的馬力/扭矩曲線”,“若能將機(jī)床的最大轉(zhuǎn)速范圍與時下的高速銑削刀具技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來,即可實(shí)現(xiàn)金屬切除率的最大化。關(guān)注高速銑削的人都應(yīng)該意識到,實(shí)現(xiàn)金屬切除率最大化就意味著盈利。”

    上述論斷不僅適用于大批量、高生產(chǎn)率加工,也同樣適用于小批量或一次性生產(chǎn)。對于大批量生產(chǎn),爭分奪秒就意味著大幅度縮減加工成本。對于小批量或一次性生產(chǎn),例如沖壓/注塑模具的生產(chǎn),通過真正的90°切削,提高了工件表面光潔度,可一次完成加工,免去了隨后的研磨或拋光工序,從而縮短了加工周期,實(shí)現(xiàn)了及時交貨。

    在使用高速銑削刀具時,用戶首先應(yīng)該了解該刀具在切削被加工材料時的合理表面速度范圍。Marshall說,“讓一把直徑5英寸的刀具轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到20000r/min和讓一把直徑1英寸的刀具轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到20000r/min,兩者之間是大相徑庭的。”Long補(bǔ)充說,為了確保刀具的使用壽命,必須參考刀具供應(yīng)商建議的切削速度(sfm=刀具直徑×每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)×262)。

    高速銑削的性能與結(jié)果在很大程度上還取決于其平衡性。Long解釋道:“當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到8000r/min以上時,應(yīng)時刻注意保持平衡,這是一個放之四海而皆準(zhǔn)的道理”。原因在于平衡性好的刀柄與其它刀柄相比,可達(dá)到更好的表面光潔度,提高耐磨損性能,從而可大大延長刀具使用壽命。有些刀具在設(shè)計時結(jié)構(gòu)平衡性就不高(如切槽銑刀等),而其它一些刀具(如帶整體刀柄的立銑刀等)則有較好的結(jié)構(gòu)平衡性?霞{金屬公司最新開發(fā)的高速、高進(jìn)給鋁合金銑刀Mill1 Max則預(yù)先進(jìn)行了平衡性設(shè)計,在轉(zhuǎn)速10000r/min以下平衡精度等級可達(dá)G2.5,如有特殊需要,還可做到更高的平衡精度等級。 

    ong建議說:“在高平衡精度等級加工中,每次更換刀片都需要對刀具進(jìn)行重新平衡”,“如果各加工廠不能自行配備所需的刀具平衡設(shè)備,供應(yīng)商(肯納金屬)可以為其提供。為了保證主軸高速旋轉(zhuǎn)時的最大安全性,用戶每次對刀片轉(zhuǎn)位時,也需要同時更換相應(yīng)的刀片緊固螺釘,以確保牢固鎖緊刀片,并使緊固扭矩值符合規(guī)定要求。”

    安全性是首先需要考慮的因素,在高速加工操作中尤其如此。Long說:“在轉(zhuǎn)速接近8000r/min時,刀具破碎崩落的物件就相當(dāng)于一個飛行的彈片,因此高速機(jī)床上的所有門窗或外罩均需用防彈材料制造。”

    通過選擇合適的刀具使高速銑床達(dá)到金屬切除率最大化,可以使公司的銑削生產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)最大化,從而降低生產(chǎn)成本。切削速度(平方英尺/分鐘)和進(jìn)給率的差別直接決定了是否能夠?qū)崿F(xiàn)最大金屬切除率(MMR)。按Long的說法,與其它眾多生產(chǎn)方案相似,Mill1 Max銑刀也有一個指導(dǎo)公式,即:最大金屬切除率=刀片數(shù)量×切削軸向深度×切削徑向?qū)挾?times;切屑負(fù)荷×每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。

    Tim Marshall說:“用戶可以通過控制機(jī)床的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)來實(shí)現(xiàn)最大金屬切除率,從而獲得最大的效益;通過充分利用機(jī)床的最大馬力/扭矩,可以使你的機(jī)床實(shí)現(xiàn)更高的進(jìn)給率和效益最大化(正如使用Mill1 Max銑刀所能實(shí)現(xiàn)的那樣)。”

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