6) 在這些不同的工序中應(yīng)主要使用何種刀具?
粗加工工序: 圓刀片銑刀、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀。
半精加工工序: 圓刀片銑刀(直徑范圍為10-25 mm的圓刀片銑刀),球頭立銑刀。
精加工工序: 圓刀片銑刀、球頭立銑刀。
殘余量銑削工序:圓刀片銑刀、球頭立銑刀、直立銑刀。
通過選擇專門的刀具尺寸、槽形和牌號(hào)組合,以及切削參數(shù)和合適的銑削策略,來優(yōu)化切削工藝,這非常重要。
關(guān)于可使用的高生產(chǎn)率刀具,見模具制造用樣本C-1102:1
7) 在切削工藝中有沒有一個(gè)最重要的因素?
切削過程中一個(gè)最重要的目標(biāo)是在每一個(gè)工序中為每一種刀具創(chuàng)建均勻分布的加工余量。 這就是說,必須使用不同直徑的刀具(從大到小),特別是在粗加工和半精加工工序中。 任何時(shí)候主要的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是在每個(gè)工序中與模具的最終形狀盡可能地相近。
為每一種刀具提供均勻分布的加工余量保證了恒定而高的生產(chǎn)率和安全的切削過程。 當(dāng)ap/ae(軸向切削深度/徑向切削深度)不變時(shí),切削速度和進(jìn)給率也可恒定地保持在較高水平上。 這樣,切削刃上的機(jī)械作用和工作負(fù)載變化就小,因此產(chǎn)生的熱量和疲勞也少,從而提高了刀具壽命。 如果后面的工序是一些半精加工工序,特別是所有精加工工序,就可進(jìn)行無人加工或部分無人加工。 恒定的材料加工余量也是高速切削應(yīng)用的基本標(biāo)準(zhǔn)。
恒定的加工余量的另一個(gè)有利的效應(yīng)是對(duì)機(jī)床——導(dǎo)軌、球絲杠和主軸軸承的不利影響小。
8) 為什么最經(jīng)常將圓刀片銑刀作為模具粗加工刀具的首選?
如果使用方肩銑刀進(jìn)行型腔的粗銑削,在半精加工中就要去除大量的臺(tái)階狀切削余量。 這將使切削力發(fā)生變化,使刀具彎曲。 其結(jié)果是給精加工留下不均勻的加工余量,從而影響模具的幾何精度。 如果使用刀尖強(qiáng)度較弱的方肩銑刀(帶三角形刀片),就會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的切削效應(yīng)。 三角形或菱形刀片還會(huì)產(chǎn)生更大的徑向切削力,并且由于刀片切削刃的數(shù)量較少,所以他們是經(jīng)濟(jì)性較差的粗加工刀具。
另一方面,圓刀片可在各種材料中和各個(gè)方向上進(jìn)行銑削,如果使用它,在相鄰刀路之間過渡較平滑,也可以為半精加工留下較小的和較均勻的加工余量。 圓刀片的特性之一是他們產(chǎn)生的切屑厚度是可變的。 這就使它們可使用比大多數(shù)其它刀片更高的進(jìn)給率。 圓刀片的主偏角從幾乎為零(非常淺的切削)改變到90度,切削作用非常平穩(wěn)。 在切削的最大深度處,主偏角為45度,當(dāng)沿帶外圓的直壁仿形切削時(shí),主偏角為90度。 這也說明了為什么圓刀片刀具的強(qiáng)度大——切削負(fù)載是逐漸增大的。 粗加工和半粗加工應(yīng)該總將圓刀片銑刀,如CoroMill 200(見模具制造樣本C-1102:1)作為首選。 在5軸切削中,圓刀片非常適合,特別是它沒有任何限制。
通過使用良好的編程,圓刀片銑刀在很大程度上可代替球頭立銑刀。 跳動(dòng)量小的圓刀片與精磨的的、正前角和輕切削槽形相結(jié)合,也可以用于半精加工和一些精加工工序。
9) 什么是有效切削速度(ve)和為什么它對(duì)高生產(chǎn)率非常重要?
切削中,實(shí)際或有效直徑上的有效切削速度的基本計(jì)算總是非常重要。 由于臺(tái)面進(jìn)給量取決于一定切削速度下的轉(zhuǎn)速,如果未計(jì)算有效速度,臺(tái)面進(jìn)給量就會(huì)計(jì)算錯(cuò)誤。
如果在計(jì)算切削速度時(shí)使用刀具的名義直徑值(Dc),當(dāng)切削深度淺時(shí),有效或?qū)嶋H切削速度要比計(jì)算速度低得多。如圓刀片CoroMill 200刀具(特別是在小直徑范圍)、球頭立銑刀、大刀尖圓弧半徑立銑刀和CoroMill 390立銑刀之類的刀具(這些刀具請(qǐng)參見山特維克可樂滿的模具制造樣本 C-1102:1)。由此,計(jì)算得到的進(jìn)給率也低得多,這嚴(yán)重降低了生產(chǎn)率。 更重要的是,刀具的切削條件低于它的能力和推薦應(yīng)用范圍。
當(dāng)進(jìn)行3D切削時(shí),切削時(shí)的直徑在變化,它與模具的幾何形狀有關(guān)。 此問題的一個(gè)解決方案是定義模具的陡壁區(qū)域和幾何形狀淺的零件區(qū)域。 如果對(duì)每個(gè)區(qū)域編制專門的CAM程序和切削參數(shù),就可以達(dá)到良好的折中和結(jié)果。
10) 對(duì)于成功的淬硬模具鋼銑削來說,重要的應(yīng)用參數(shù)有哪些?
使用高速銑對(duì)淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時(shí),一個(gè)需遵守的主要因素是采用淺切削。 切削深度應(yīng)不超過0.2/0.2 mm(ap/ae:軸向切削深度/徑向切削深度)。這是為了避免刀柄/切削刀具的過大彎曲和保持所加工模具擁有小的公差和高精度。
選擇剛性很好的夾緊系統(tǒng)和刀具也非常重要。 當(dāng)使用整體硬質(zhì)合金刀具時(shí),采用有最大核心直徑(最大抗彎剛性)的刀具非常重要。 一條經(jīng)驗(yàn)法則是,如果將刀具的直徑提高20%,例如從10 mm提高到12 mm,刀具的彎曲將減小50%。 也可以說,如果將刀具懸伸/伸出部分縮短20%,刀具的彎曲將減小50%。 大直徑和錐度的刀柄進(jìn)一步提高了剛度。 當(dāng)使用可轉(zhuǎn)位刀片的球頭立銑刀(見模具制造樣本 C-1102:1)時(shí),如果刀柄用整體硬質(zhì)合金制造,抗彎剛性可以提高3-4倍。
當(dāng)用高速銑對(duì)淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時(shí),選擇專用槽形和牌號(hào)也非常重要。 選擇像TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也非常重要。
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