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切断和切槽属于特殊的车削应用,对刀具有着很高的要求。在日常生产中,因其加工特性,排屑不畅、断刀崩刃的情况经常发生,这不仅严重影响了加工安全性和零件表面质量,同时也降低了刀具寿命,使刀具成本居高不下。这是大家在切断切槽加工中遇到的最大困惑。
掌握必要的加工技巧,采用正确的编程方法,合理使用冷却液都能为切断切槽加工带来显著不同。
加工技巧
在进行切断切槽加工时有很多加工技巧值得借鉴,比如在切断时:
?确保刀具悬伸尽可能短以提高稳定性,最大为刀片宽度的8-10倍(选择宽度较窄的刀片也可以帮助节省材料)。
?确保中心高度在±0.1mm范围内,这样可以获得最佳性能的切削-低于中心将增大飞边尺寸,而高于中心将加快后刀面磨损。需要注意的是进行长悬伸加工时,最好将切削刃置高于中心的位置,以补偿刀具本身向下的挠曲度。
?在零件掉落之前的2mm处,将进给率最多减少75%,这样会减小切削力并大幅延长刀具寿命。
?当机床到达转速限制时,应关闭冷却液以避免产生积屑瘤,尤其在加工不锈钢工件时。
?为了避免刀片破裂,进给最好不要过中心点。一般来说,距离中心0.3mm时就可以停止进给,零件会在自身重量作用下掉落。如果机床带有副主轴,则可以在到达中心前停止加工,并用副夹头将零件拉断。
编程方法
在大多数情况下,单步切槽是最经济、生产率最高的切槽方法。但是,当需要进行宽槽加工或轴肩之间的车削时,我们还可以采用多步切槽、插车或坡走切槽的编程方法。这3种方法均为粗加工工序,之后我们需要再执行一道单独的精加工工序。我们的经验是:
?如果槽的宽度小于深度,应采用多步切槽方法。此时,由于后续几道切槽的余量将小于刀片宽度,我们可以将进给率提高30-50%。
?如果槽的宽度大于深度,可以选择插车。但是,不要对着肩部进给。
?对于细长零件,坡走切槽是一种很不错的方法。零件所受的径向切削力会较常规方式小,可以在一定程度上避免振动的产生。采用这种切削方式时,刀片的切削部位一直在变化,刀具的切削刃口得到了充分利用,这样刀具磨损更为稳定和均匀,从而获得更长的刀具寿命。为了避免在完成精加工时出现尺寸偏差,我们可以预留更多的切削余量,一般建议预留的切削深度应大于刀尖圆弧半径。预留大余量的另外一个好处是能给刀片施加一定的轴向切削力,在微观角度上实现刀片的挠曲变形,从而在切槽过程中实现更佳的表面光洁度。
冷却液使用
合理使用冷却液是应对断屑问题的关键。当加工具有低导热性的材料,比如某些不锈钢、钛合金和耐热合金时,高压冷却液能带来最佳的加工效果。高压冷却液对低碳钢、铝和双相不锈钢等粘性材料的断屑也会起到很大作用。最新喷嘴技术可以将冷却液射流精确地引向切削位置。与专用刀片槽型配合使用,我们还可以改进切削参数,延长刀具寿命。
接下来小编为大家介绍几款实用的切断切槽刀具,看这几款刀具是如何不费洪荒之力就完成切断、切槽的。
山特维克可乐满CoroCut?1-2看一段山特维克可乐满的精彩加工视频。
WiFi下观看视频
山特维克可乐满CoroCut?1-2(包含1或2个切削刃)是使用最广泛的切断切槽刀具系统,适用于大部分的棒料切断和切槽加工。这一系统采用了获得专利的导轨和V形刀座设计,可以带来卓越的稳定性。尤其在最近的山特维克可乐满新产品发布中,CoroCut1-2又推出了全新的强力夹紧技术。这不仅进一步提高了稳定性,同时也避免了操作工在夹紧刀片时用力不当导致刀片崩裂或者松脱的风险。
高刚性、坚固的刀体材料(抗疲劳合金),高效的切屑控制确保在使用CoroCut1-2时可以采用较竞争对手更高的参数,从而给客户提供更高的价值服务。关于最新的夹紧技术,我们通过纵向车削试验证实,使用强力夹紧时的偏斜比使用螺钉夹紧时的偏斜要小2.7倍,所以新型强力夹紧能够在保持偏斜不变的情况下将进给率最多提高27%。与CoroCutQD类似,CoroCut1-2的一部分刀具也采用了上下内冷技术,采用了上下内冷后CoroCut1-2可以帮助客户实现更佳的零件表面质量,解决客户的断屑问题,而且还能进一步提高刀具寿命,降低客户的刀具成本。最新的CoroCut1-2系统包括多种标准刀片,能满足大部分的客户需求。
优点:
安全加工
?上方和下方冷却液可确保良好的排屑性能、更少的刀具磨损和更稳定的性能
?强力夹紧技术和坚固的刀具材料可降低刀具断裂风险
?采用Inveio?技术的GC材质能够提高刀片寿命的可预测性
装卸方便
?即插即用接杆可确保冷却液容易接通
?换刀简单:无需扭矩扳手-始终通过快速换刀扳手确保正确夹紧
高效加工
?Wiper(修光刃)刀片可确保出色的表面质量
?包括多种标准刀片,适用于所有材料类型的加工。
客户案例1
与采用外冷却液的竞争刀具相比,使用采用上方和下方内冷却液(9bar,磅/平方英寸)的CoroCut1-2QS刀柄可将刀具寿命延长5倍,将生产效率提高34%。
客户案例2
刀具寿命延长94%
瓦尔特双通道精密内冷系统大家先看看这段瓦尔特加工视频。
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1.瓦尔特双通道精密内冷系统源于内冷,质于精密
为了解决难加工材料刀具寿命低,以及铁屑缠绕的困扰,瓦尔特推出新型精密内冷系统刀具,其特别之处在于:双冷却通道,冷却液可直达前刀面以及后刀面,因此冷却效果非常明显.之所以称之为“精密内冷”是因为该内冷刀杆同时搭配了优化设计的刀片槽型,使得冷却液以最短的时间,最快的速度,最高的压力冲击到刀片切削刃口,冷却效果最佳化;该精密内冷系统有效的冷却压力可以低至10bar,随着冷却压力的提高,刀具断屑效果以及加工工艺可靠性越好,该系统可承受的最高冷却压力可达bar.精密内冷刀具的开发主要面向不锈钢,以及难加工材料的加工。同时,其另外一个重要应用领域是钢件批量生产行业,该刀具出色的铁屑控制以及良好的刀具寿命,是其不二之选。
2.加工实例
零件名称:轴类零件
零件材料:L(X2CrNiMo17-12-2/1.)
冷却方式:15Bar内冷
加工类型:切深槽
刀具:G.L-3T33SX-P(精密内冷)
刀片:SX-3EN02-CE4WSM33S
切削参数:vc=m/min,f=0.2mm/r,T=25mm(槽深),W=3(槽宽)
加工结果:加工深槽,外置冷却液很难到达刀尖,寿命为84个槽,而精密内冷寿命达个槽,精密内冷比外冷提升将近3倍,形成的是很好发条式铁屑,排屑完美。
京瓷:专为提高小零件加工效率而生1.刀刃强化型“T”型断屑槽
在断续加工时随着渐渐接近断续的中心,切削速度慢慢接近为零,切削阻力也随之慢慢变大。
由于被削材的残径渐渐无法抵抗压力,最后不是以”断续”的形式,而是好像被”撕断”了一样的掉落。因此,在加工的时候接近中心的加工进给一般降低为F=0.03以下。
但是降低进给后,加工时间会变长,这时出现了使用副轴和主轴一起从两侧将工件夹住,来提高工件的稳定性的选项。
刀具也为了提高稳定性和寿命,出现了低阻力大前角且带有断屑槽的强化型刀尖设计。
2.让使用副轴的加工变得更加稳定的”KTKFS”型刀杆虽然说断续时使用副轴可以使稳定性提升,但是为了避免刀杆之间的干涉,就必须要要扩大两轴间的距离。
为此,为了在尽可能减少两轴间距离的同时,提高稳定性,我们推出了”KTKFS”型刀杆。
3.“空间刀杆”
空间刀杆是与普通的刀片式刀杆相比刀片能够对应导套开始工件伸出距离范围更长的刀杆型号。
因为可以在离导套更远的位置断续工件,在以下的加工中,工件不需要从导套中伸出更多长度,也可以直接开始加工。工件在之前的加工过程后,有高低差异,而且很难退回等的情况时,空间刀杆可以提高加工的稳定性。
4.铝材加工用PCD刀片(TKFOOR/L△△△-AS)
铝材加工中切屑的长度很容易过长,在刀台移动空间狭窄的小零件加工中,非常容易造成切屑的堵塞,粘结或缠绕等问题。如果能用一把刀具来完成所有加工的话,就可以解决这样的麻烦。为此为了回应这样的客户需求,京瓷开发了’’-AS’’断屑槽。
由于在PCD的焊接部位设置了断屑槽,不光是断续,开槽,还可以对应外径加工,可以有效抑制铝材加工中的不良品产生。
5.案例:强化刀尖的抗崩性比较(断续加工)
转载:金属加工
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