高进给圆弧角铣刀ASR多刃型乌鲁木齐
高进给圆弧角铣刀ASR多刃型
高进给圆弧角铣刀ASR多刃型 2011年12月04日 来源: 在模具加工加工领域,日本的刀具企业瞄准国际竞争,在海外基地生产的趋势下,追求缩短交货期,降低成本,以求不断地提高企业的竞争力。如何生产质优价廉的产品,同样成为企业关注的重要课题。面对竞争与挑战,日立新研发的ASR多刃型铣刀,能够进行小切深高进给加工,大幅度提高了生产效率。在模具加工的粗加工的过程中,存在不少的竞争对手,但这款高进给铣刀正在成为世界性的标准刀具。另一方面,工作机床高速化正在急剧升温,切削速度等同高进给速度(50m/min以上)的可加工型高速机床也已问世。 想要完全地发挥出上述机床的加工性能,选用以前的高进给铣刀难以全面实现。而日立最新研发的高进给圆弧角ASR多刃型铣刀,及其刀片的润滑皮膜JX涂层,可用于高速机床加工,不断地提高加工效率。高进给圆弧角多刃铣刀通常选用高进给铣刀进行小切深高进给加工,要想进一步提高加工效率,多刃化和适用于高速加工的刀片涂层成为关键。ASR多刃型铣刀,在保持切刃强度的前提下,尽可能地将刀片小型化。如图1所示,切削刃半径R8。切削刃强度等同于R8(Φ16)圆刀片,并且刀片尺寸变小,铣刀的切刃数与以往相比,实现多刃化。外径Φ32为例(图2所示),以前产品为2刃,ASR多刃型为5刃,加工时进给速度提高了2.5倍。
图1 刀片形状
图2 ASR多刃型Φ32-5刃(左) 旧产品Φ32-2刃(右)
高进给铣刀的特点圆刀片本身具备大切深的优点,但由于切削刃同工件的接触点增长,随之产生的切削阻力也不断增大,因此难以在高进给情况下进行加工。此外,由于刀具突出长,圆刀片横向受到切削力的作用,刀体易发生抖动。ASR多刃型铣刀,轴方向受力的独特设计,刀具突出长时,刀体不易发生抖动,可实现稳定加工(图3)。另外,如图4所示,小型化刀片其切刃缩短,切削阻力减小,有效抑制了多刃化引起的阻力增大。
图3 切削阻力方向
图4切刃长度比较
小切深高进给加工的优点小切深高进给加工同增大切深以提高加工效率相比,不仅减小了切深,而且在可能的情况下提高机床进给量,更能大幅提高加工效率。图5所示,使用圆刀片,加大切深,提高切削效率。加工后留有很大的加工残余量。这样会造成后期精加工困难,后期加工效率也会随之下降。小切深高进给加工时,即使在粗加工后,加工残余量也非常小,可以接近于精加工所要求形状。这样便能够降低后期精加工的工作负担,同样粗加工和后期工作的效率也同步得到提高,总体生产效率也提高了。
图5 加工残余量
超润滑皮膜 JX涂层小切深高进给加工中,希望实现更高的加工效率时,使用从前的刀片材料涂层会存在一定的局限性,甚至导致加工寿命减短。日立公司针对这一问题,成功研发出一种刀片材质涂层JX涂层,它是一种在钛・铝化合物中添加自身带有高温下低阻力润滑材料的皮膜,可明显抑制月牙洼磨损,外周刃磨损以及刃尖粘刀现象,实现更高效加工。皮膜·高韧性JX涂层,是在钛・铝化合物中添加自身带有润滑材料的一种皮膜,切削热等在涂层膜表面形成很薄的一层酸化物。这层酸化物能够提高润滑性以降低切削温度。因此,切削刃和被加工物的亲和性也得到降低,能够有效地抑制切削刃的粘刀现象。另外,高硬度皮膜所选用的材料,其硬度等同于高硬度皮膜领域中的TiSiN系涂层。高速高效加工环境下,外周刃磨损减小,刀具寿命大幅提高,克服了原先陶瓷硬质皮膜韧性弱的问题,在铣削加工中特有的断续切削环境下,有着出类拔萃的耐磨损性。JX涂层兼备润滑性、耐磨损性、耐欠损性、加工寿命是以前涂层的1.5~2倍(图6)。
图6 Vc-T线图
ASR多刃铣刀的高速切削ASR多刃铣刀和JX涂层的组合,即使在最高端的加工机床上进行铣削加工也可实现高速高效粗加工。图7所示,加工机床切削进给最大50m/min。以试加工为例。刀杆Φ32-5刃(ASRM2032R-5刀头可换式),刀片材质JX1045,被削材40CrMnMo7(相当于SKT3),切削速度Vc=300mm/min(转速n=3000n/min),进给速度Vf=50m/min(1刃进给量fz=3.3mm/刃),切深ap×ae=0.3×25mm,可以快速地加工(如图8)。象这样的高速加工中心,无论在国内还是国外,都属于高速高性能机床,但即使在一般高速机床(切削进给速度=10~20m/min),同样能够发挥其最大功效。
图7 OMV ESAGON(28KW) 图8 加工状况
总之,最新技术研发的ASR多刃型铣刀及其JX涂层,能够有效地提高模具加工效率,降低加工成本。(end)
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