我们都知道模具的设计上需要在粗加工时切除超过2000磅的材料。
而一种设计用于金属快速切除的刀盘式铣刀。挑战 这个任务涉及硬度HRC36-40的P-20模具钢的粗加工。电脑锣加工|机械零件加工|东莞CNC加工中心|东莞高速电脑锣加工
为了完成这个重载粗加工任务,需要大量时间和资源。 B&J的第一个加工尝试专注于花费大量时间的大型模具粗加工,在某些场合使用标准的圆刀片面铣刀甚至要花数天时间。
使用IC908牌号的刀片,B&J在转速450 rpm、切深0.05"时获得了65 ipm的进给速度。使用这把铣刀时,每个切削刃的刀片寿命至少是一个小时,为原来的四倍。与原先刀具的每个切削刃15分钟寿命相比,它有了极大的提高。虽然已经有了这些优点,但他们的Iscar代表相信金属切除率能进一步提高。
最初使用直径4英寸的圆刀片铣刀用于粗加工。刀片的每个切削刃通常仅能连续加工约15分钟,对于淬硬的P-20工具钢的加工参数为切深0.035"、进给速度约为40 ipm。这样的切削性能表现远达不到B&J的要求。它的任务需要对宽30英寸、长48英寸、厚11英寸的工件进行粗加工。
更进一步,这种粗加工刀具具有很大的刀尖圆弧半径,那意味着精加工刀具最终将要碰到更多的加工量。
接下去他建议用FEEDMILL做试验,那是一种特别设计用于金属快速切除(F.M.R.)的刀盘式铣刀。结合了非常少的调整时间、提高了的刀具寿命和在极高的进给量下运转的能力,使得FEEDMILL成为B&J用于其粗加工任务的上好选择。 列举了这些利害关系,B&J开始寻找能以更短的时间粗加工其模具的刀具,而且还能为精加工刀具留更少的加工余量。这能帮助B&J变得更有效率,而且为其客户生产出更好的产品。
解决方案当听到粗加工有问题时,B&J的Iscar代表提供了一些建议。第一个解决方案是四英寸的仿形铣刀。最初这个方案产生了一些惊人的结果。
我们都知道在卧式数控机床上使用大直径立铣刀加工工件时,由于刀具自重所产生的变形较大,更应十分注意端刃切削容易出现的问题。在必须使用长刃型立铣刀的情况下,则需大幅度降低切削速度和进给速度。按照机械面板加工厂家的标准规定:立铣刀直径为2-50毫米,可分为粗齿与细齿两种。直径2-20为直柄范围,直径14-50为锥柄范围。
标准立铣刀有粗齿和细齿两种。粗齿立铣刀的齿数为3——4个,螺旋角β大些;细齿立铣刀(3张)立铣刀的齿数为5——8个,螺旋角β小些。切削部分的材料为高速钢,柄部为45钢。
然而 铣刀常见有两种材料:高速钢,硬质合金。后者相对前者硬度高,切削力强,可提高转速和进给率,提高生产率,让刀不明显,并加工不锈钢/钛合金等难加工材料,但是成本更高,而且在切削力快速交变的情况下容易断刀。
立铣刀的装夹:
加工中心用立铣刀大多采用弹簧夹套装夹方式,使用时处于悬臂状态。在铣削加工过程中,
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有时可能出现立铣刀从刀夹中逐渐伸出,甚至完全掉落,致使工件报废的现象,其原因一般是因为刀夹内孔与立铣刀刀柄外径之间存在油膜,造成夹紧力不足所致。立铣刀出厂时通常都涂有防锈油,如果切削时使用非水溶性切削油,刀夹内孔也会附着一层雾状油膜,当刀柄和刀夹上都存在油膜时,刀夹很难牢固夹紧刀柄,在加工中立铣刀就容易松动掉落。所以在立铣刀装夹前,应先将立铣刀柄部和刀夹内孔用清洗液清洗干净,擦干后再进行装夹。
立铣刀的端刃切削:
在模具等工件型腔的数控铣削加工中,当被切削点为下凹部分或深腔时,需加长立铣刀的伸出量。如果使用长刃型立铣刀,由于刀具的挠度较大,易产生振动并导致刀具折损。因此在加工过程中,如果只需刀具端部附近的刀刃参加切削,则最好选用刀具总长度较长的短刃长柄型立铣刀。当立铣刀的直径较大时,即使刀柄和刀夹都很清洁,还是可能发生掉刀事故,这时应选用带削平缺口的刀柄和相应的侧面锁紧方式。由于立铣刀与刀夹之间存在微小间隙,所以在加工过程中刀具有可能出现振动现象。振动会使立铣刀圆周刃的吃刀量不均匀,
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且切扩量比原定值增大,影响加工精度和刀具使用寿命。但当加工出的沟槽宽度偏小时,也可以有目的地使刀具振动,通过增大切扩量来获得所需槽宽,但这种情况下应将立铣刀的最大振幅限制在0.02mm以下,否则无法进行稳定的切削。在正常加工中立铣刀的振动越小越好。立铣刀夹紧后可能出现的另一问题是加工中立铣刀在刀夹端口处折断,其原因一般是因为刀夹使用时间过长,刀夹端口部已磨损成锥形所致,此时应更换新的刀夹。