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更高效率的高进给铣削

2018-12-20 00:00640

日益增长的效率竞争要求有越来越高效的加工方法。高进给铣削作为新的铣削方法,能够取得比传统方法快达三倍的加工。它并没有在切削时采用更大的切深(将缩短刀具寿命),而是从反方向进行。它把浅的切削深度和高的每齿进给量成对使用,保护了刀具,而且获得比普通加工更高的金属切除率。这个方法具有大量的优势:例如,切削力在轴线方向上指向机床主轴,同时减少振动并进而延长刀具寿命。

获得更高的生产率

采用较小的切深和更快的每齿进给量进行加工,能够每分钟去除超过1,000立方厘米的工件材料。事实上,有时可以把进给速度提高到常规值的十倍。而且即使它是一种粗加工方法,仍能获得接近成品的外形。这使得操作者能跳过半精加工并直接进行最终的精加工,给每台机床生产更多零件的可能性。

这类刀片和工件材料之间的接触点很有特点:它们厚且具有大的圆弧,并在切削区有高强度的几何角度。这意味着你能工作在高速且仍具有可靠和安全的加工。另一方面,切削深度小  —最大值2.0mm。但正因为如此,能够显著提高切削速度。缩短每个零件的加工时间。生产率的飞跃是一个自然的结果!

高进给铣削(HFM)方法利用较小的主偏角。这使得径向切削力最小化而轴向切削力最大化。它减少振动的风险并获得稳定的加工。当处于大悬伸加工时,这个方法甚至又能提高切削参数。

长悬伸、更快的加工、更安全的刀片选用

高进给铣削和长悬伸有着非常和谐的合作。使用高进给刀具进行长悬伸加工,加工速度能快三倍。这意味着操作者选择了三角形刀片且切削刃被设计成具有非常大的圆弧。所以小切深和高进给在没有振动的前提下自然地来到,而且切削力也是这样,总是沿着轴线方向。实际上,对于大多数高进给铣削加工而言,三角形刀片优于圆刀片。其原因是主切削力位于切削刃的底部。

当然,还存在当使用方刀片的情况,这个情况下有小的主偏角。而多数的高进给重载粗加工应用场合使用工况稳定的大功率机床或采用卧式铣削加工,使排屑更有效。但在立式加工中,三角形刀片是一种安全的选择,提供最佳的排屑,就具有高转速的小型机床而言也是如此。

粗加工、半精加工及精加工

不仅每件的加工时间缩短,而且径向力最小,还在切削力被刀具吸收的同时减少主轴的磨损,其好处是削减停机时间,因为减少机床维护的需求。HFM的另一个节省时间的因素是工序的数量。既然具有小切深的高进给粗加工生成一个接近最终需求形状的外形,半精加工通常能被取消。数控编程因此被简化。此外,HFM工艺并不要求机床提高转速。更大的可靠性、更好的使用率、更小的刀具库存随着刀片材质等级能加工难加工材料,刀具的可预测性也在提高。结果是:更少的换刀、减少不合格品、减少返工。另外,每个刀片都具有强壮的几何角度。其优点有两个方面:在对刀片转位之前更长的加工时间和每款刀具更综合的应用领域。换言之,可以更好地发挥刀具的优势,减少刀具库存并由此降低成本。

它稳定的几何角度还节约了时间。更少的换刀、更少的调整和较低的机床停机时间。收获的时间意味着能使每台机床的加工时间最大化、更高的产量和应用场合更大的灵活性。在应用场合,宽范围的刀杆长度和刀片直径能让你的刀具获得在每一个应用场合最佳使用的巨大优势。

更多解决方案

平面铣削解决方案 用HFM方法进行平面铣削对于为后续加工或最终精加工创建一个良好的平台是完美的。在大多数HFM 应用中,你通常将能得到如此好的公差,即只有最终精加工才要求的公差。既然加工涉及到大型坯料,通常多数要使用大直径刀具。那就是装有三角形刀片、带刀夹的刀盘。高进给铣削对于大多数软材料如铝合金、铁和钢是适用的。但是,这方法很少被用于高硬度合金或其它难加工材料。虽然刀体的选择是显而易见的,但窍门在于如何为每种材料选择正确的刀片材质等级和几何角度。平面铣削得首选应该是刀夹型式的R220.21-C(Ø88mm~208mm),装218.19-160刀片。

仿形铣削解决方案 仿形铣削采用HFM方法对于加工粗糙表面也非常实用,它们均依赖于被加工的材料、所生产零件的规格和刚性的好坏。这里,选择是在Jabro整硬立铣刀、Minimaster小魔王和装218.19或SCET120630T刀片的R217/220.21之间进行。

型腔铣削解决方案 HFM方法对于型腔铣削非常有效,尤其是模具加工。正像仿形铣削那样,应用场合表明了其必须的刀具直径。所以刀具的选择变得相当明显,虽然应用某些变量。这里,选择也是基于工件的规格和对刚性的需求。选择是在Jabro整硬立铣刀、Minimaster小魔王和装218.19或SCET120630T刀片的R217/220.21之间进行。

螺旋插补解决方案 在螺旋插补中,HFM方法是加工大直径孔的一个非常合适的解决方案——可以跳过预加工或预钻孔。高进给铣刀与零件的侧壁部分具有最小的接触。与具有90度主偏角的传统铣刀相比,优势是加工更稳定。

用PCBN铣削 CBN200是一种特别的铣削材质等级。它把韧性、耐磨性、刃口质量、细颗粒度和独特的金属粘接剂有机地组合,形成一种能进行硬钢/铁、粉末/烧结铁和灰铸铁的粗、精加工的材质等级。使用与那些用于斜坡和螺旋插补加工相同的切削参数。与硬质合金刀片相比,更高的切削速度。最佳效果在逆铣时获得,尽管硬质合金刀具和刀片把顺铣推荐为首选。铣削加工过程不使用冷却液。

插铣解决方案 HFM刀具用于插铣加工也有极佳的效果。它们尤其适用于难加工材料如钛合金和其它轻质合金。高进给铣削同样适用于长悬伸得应用。振动的风险下降。它能延长刀具寿命,但注意:在悬伸超过3×D时应避免使用方刀片。常规的进给量与更大的切削深度一起使用,适用的刀具有Jabro整硬立铣刀、Minimaster小魔王和装218.19或SCET120630T刀片的R217/220.21。

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