模具制造業的鉆削加工在幾個關鍵要素上往往與常規鉆削有所不同。首先,在不規則表面上鉆孔的情況更為常見。其次,該行業所用的工件材料通常比常規材料更難加工。為了成功應對這些加工特點,需要采用具有針對性的加工策略。
無論是使用可轉位刀片式鉆頭、可換鉆尖式鉆頭,還是整體硬質合金鉆頭乃至高速鋼鉆頭,在不規則表面上鉆孔或進行斷續切削都有可能出現問題,這是因為加工表面越不規則,鉆頭撓曲變形的可能性就越大。
不過,在考慮鉆頭撓曲變形之前,首先應該考慮選用哪種類型的鉆頭。答案取決于技術性和經濟性兩方面的考慮。
對于直徑在12.7mm以下、孔深在70倍孔徑(70×D)以內的孔,最適合用整體硬質合金鉆頭加工。而在加工直徑更大、孔深為5×D以內的孔時,可轉位刀片式鉆頭往往能提供最有效的解決方案。對于孔深為(5-10)×D的孔,可換鉆尖式鉆頭則是首選刀具。對于所有這些加工,都推薦采用內冷卻式鉆頭。
此外,還需要考慮加工的經濟性。不同類型鉆頭的每孔加工成本存在差異。每孔加工成本會隨著加工批量(鉆孔數)的增加而下降。如果每孔加工成本居高不下(處于成本曲線的峰值),則表明需要選用另一種鉆頭或另一組刀片。每孔加工成本(即決策點)的權衡要素為孔的加工數量和加工質量,在某種程度上還包括機床和夾具。
當加工批量很小時,加工循環時間和每孔加工成本并不太重要,采用經濟性較好的高速鋼鉆頭可能就足夠了。而對于批量較大的加工,整體硬質合金鉆頭可能更具優勢,因為這種鉆頭雖然價格比較貴,但它可以采用更高的切削速度和更大的切削參數,從而能提供更低的每孔加工成本和更高的生產能力。
不過,對于孔徑大于12.7mm、孔深在5×D以內的孔加工,可轉位刀片式鉆頭通常可以提供最佳的加工循環時間和每孔加工成本,這是因為其刀具材料與孔壁的接觸面較小,因此產生的摩擦也較小,可以采用更高的切削速度。與高速鋼鉆頭或整體硬質合金鉆頭相比,可轉位刀片式鉆頭還有一個優勢——無需重磨和重新涂層。不足之處是孔的加工精度(孔的位置精度和直徑公差)比整體硬質合金鉆頭稍遜一籌,這是因為可轉位鉆頭更容易發生撓曲變形。
為了最大限度地減小鉆頭撓曲變形和/或提高孔的加工精度,可以采用各種不同的策略。為了減小累積誤差,可以采用精磨刀片,而不是用刀具的外周刃加工。此外,還可以采用可調偏距的刀具夾頭。由于靠近中心處的刀片切削速度較低,因此其承受的切削力比靠近外緣處的刀片更大,從而會產生更大的偏斜力。刀具設計工程師可以通過調整刀片在刀具內的分布位置,來抵消這種偏斜力。無論采用何種類型的鉆頭,都可以先在不規則表面上進行預加工,然后鉆削定心孔。采用諸如此類的加工策略,可以根據用戶的需求和當務之急,提高鉆削加工性能。
由于模具制造業大量采用高硬度、高強度的工件材料,因此必須對刀片牌號與幾何形狀的最佳組合進行評估。由于中心刀片比外周刀片承受的切削力更大,因此通常需要采用非常強韌的刀片牌號和不容易崩刃的幾何形狀。而外周刀片的切削速度更高,因此應采用耐磨性更好的硬質合金牌號。這種組合匹配可以優化加工性能。
為模具加工選擇合適的鉆頭可能是一項相當復雜的工作。因此,最后的秘訣是:正確選擇擁有能幫助你優化孔加工所需專業知識的鉆頭供應商。
業務咨詢:932174181 媒體合作:2279387437 24小時服務熱線:15136468001 盤古機械網 - 全面、科學的機械行業免費發布信息網站 Copyright 2017 PGJXO.COM 豫ICP備12019803號