新切削刀具技術提升螺紋旋風銑性能
2011年10月11日 14:42點擊:2011作者:默認來源:>>進入該公司展臺
難加工材料的細長螺釘日益增長的需求給涉及螺紋加工的制造工藝帶來了新的挑戰。對醫療行業內的供應商來說更是如此,諸如*一類的產品需求量都在不斷增長。為了保持*或成長為一家成功的供應商,競爭力就變得愈發重要。通過新切削刀具技術進行持續改進對確保更大的產出和更高的成本效益而言至關重要。*的方法
加工螺紋的方法有多種,但zui常見的方法是螺紋車削和螺紋旋風銑。旋風銑已被認為是生產大長徑比零件的*選擇——特別是在大批量生產、材料加工要求苛刻、螺紋牙形深以及螺旋相對較大時就更為如此。這種加工方法早已有之,至今已經歷半個世紀之久,但并未作為螺紋車削方法而得到廣泛采用。一方面是因為沒有需求,另一方面是一直被視為更為復雜的加工方法,應用于特種加工。然而現在,涉及合適工件的需求不斷增長,而螺紋旋風銑也變得更易于應用。而且更有意思的是,時下就有新的手段來優化加工性能。

圖1
利用現代切削刀具技術對螺紋旋風銑工藝進行升級后,其性能往往會顯著提高。例如,制造小公差的*在產出方面可提高幾倍。
單點螺紋車削是一種更簡單明了的加工方法,適合于所有類型的車床,因此得到了更廣泛的應用。在螺紋牙形、直徑、長度和應用差異很大的情況下,其、可靠性和良好的加工結果使螺紋車削往往成為的標準方法。但是,這種方法也有其局限性,因此在螺紋車削并非*工序的許多應用場合,越來越傾向于采用螺紋旋風銑。
加工數量日益增多的螺釘零件(如醫療行業)時,如同在螺紋旋風銑中一樣,采用多刃刀具有多方面的優勢。旋風銑屬于多刃切向加工,這樣一來,就要求切削刃堅固安全,能夠承受中等的機械和熱負荷。切屑較短是另一項優勢(在較長的螺紋車削走刀中,這往往是個問題),因為同螺紋車削需要多次走刀相比,旋風銑僅需一次走刀即可。通過使刀具靠近機床主軸上支撐工件的位置,就能在螺紋旋風銑時確保長工件的穩定性。現在,通過正確選擇加工參數,就可以更容易地設定螺紋旋風銑,在加工要求苛刻的材料時極為可靠和,并且能獲得理想的結果。
優化技術
醫療應用中的螺釘設計不適宜于單點車削。螺紋牙形、牙底與外徑之差較大以及大螺旋角對螺紋車削而言都是令人頭疼的問題。并且,還不可避免地涉及到材料類型(通常為鈦合金、超級合金或不銹鋼)、大批量生產以及可替代的加工方法。在所提及的制造領域,螺紋旋風銑可以說解決了螺紋車削時所遇到的許多問題。
然而,迫于更具競爭力的加工需求,目前的問題更多地在于優化螺紋旋風銑。作為一種面世已有一段時日,并且在缺乏創見的制造部門內受到束縛的加工方法,維持現狀往往成為常態。隨著交付時間和制造成本的要求愈發嚴格,并且新公司進入市場的門檻也越來越高,要達到這些要求就意味著需要技術創新。

圖2
刀具材料在航空航天業所取得的發展為改進用于螺紋旋風銑的切削刃打下了堅實的基礎。的涂層硬質合金材質(如GC1105)已被證明非常適合于螺紋旋風銑,不僅可獲得更長和可預測的刀具壽命,而且允許應用更高的切削參數。實踐證明,此類材質能夠在保持高質量水平的前提下大幅提高零件產出。
這種相對較新的材質包含*的薄PVD/TiAlN涂層,具有的刀片基體粘結性,對所需的鋒利切削刃更是如此。它專為保證切削刃刃線的高韌性而研發,能夠將正常的后刀面磨損維持在合理水平(磨損均勻),尤其是加工鈦合金、超級合金和高合金不銹鋼時,其性能更為出色。該刀片具有細晶粒基體,在高溫環境下硬度很高,由此使其具有可靠的抗切削刃塑性變形性。
涉及螺紋旋風銑的切削刀具需要在質量、加工能力及備份刀具方面進行評估:
-正在使用或擬推出的旋風銑刀具概念有多好?有多*?——能夠提供*效率和成本效益嗎?
-在功能和換刀方面,旋風銑刀環有什么優點?
-在較長的刀具壽命內,刀片的切削刃可以達到多的切削參數?
-能夠始終獲得怎樣的精度?
-是否可提供標準刀片?對非標產品來說,交付情況如何?
-螺紋旋風銑刀具是整體解決方案的一部分嗎?——比如說適合醫療行業的加工嗎?
-刀具供應商通常在金屬切削領域可提供哪些業績記錄、經驗和專家?
螺紋旋風銑中的切削刀具
螺紋旋風銑中的切削刀具呈環狀,擁有多個切向安裝的刀片。原則上,內銑刀與用于曲軸銑削的概念一樣。技術方面的問題是刀片定位和夾緊的設計與質量,因為這將影響到加工能力、安全性以及維護刀具的過程。在任何多點切削工藝中,為了消除刀具所產生的振動趨勢,刀片位置間使用不等距至關重要,并且這也適用于螺紋旋風銑。
在潔凈的環境下,刀片在機床之外正確地進行轉位或換刀相當輕松和安全,這對操作員或刀具室以及生產中實現平穩運行而言都非常重要。在機床中更換刀具環的速度和便利性在目前的加工環境中應予以重點考慮。此外,如何便于換刀和停機時間在概念上有所差異。因此,新的刀具環技術對提升螺紋旋風銑的性能水平具有重要影響。
螺紋旋風銑工序的固有穩定性為利用更硬的新型高性能刀具材料提供了更多可能性。旋風銑時可采用更為堅固的切削刃,這意味著能夠利用更高的耐磨性,并且良好的刃線韌性保證了切削刃的鋒利性。通過利用鈦合金和超級合金加工在其他領域的發展成果,就可以將螺紋旋風銑引入到一個新的加工層面。

圖3
螺紋旋風銑時,理想的刀具安全性和夾持能力對保持更高的加工性能而言至關重要。精密程度則是確保刀片就位、刀片磨制和定位的關鍵因素。CoroMill325螺紋旋風銑刀具的刀片夾緊概念改進了切削刃的定位質量和加工安全性,并且在機床上換刀和維護變得更輕松快捷。此類刀具極為平穩的切向切削作用在整個加工過程中能夠確保高精度和優良的表面光潔度。配有專門開發的精磨刀片和半成品,并可作為標準件和非標產品提供,此外還兼容于大多數縱切機床和主軸。
航空航天技術
初顯成效的解決方案是專門開發的細晶粒硬質合金應用,在航空航天業中,非常適合于加工高溫合金和鈦合金。更高的切削參數、更長且更加可預測的刀具壽命印證了該解決方案能夠顯著提高產出性能。通過對刀具環和刀片技術進行綜合改進,即可在精度和表面光潔度方面提供更高的一致性。
更高的可轉位刀片精度、良好的可用性及交貨快捷是其他必要的關鍵因素。在大多數加工領域,這都是理所當然的事情。在某些情況下,標準刀片隨時可供將使客戶受益匪淺,不僅安全性高,而且庫存水平低。現在,客戶還能在更短的交貨時間內獲得用于螺紋旋風銑的刀片。由于目前針對此領域推出了*的硬質合金材質,因此專門開發的鋒利切削刃經過磨削后就可以用于螺紋旋風銑。這樣一來,就能夠在更高的切削參數下進行長時間的連續切削。
精磨刀片成批供貨可確保*的精度。除了提高零件精度之外,還可通過使切削刃以zui小的徑向偏差固定到位而以此優化刀具壽命——在精銑工序中業已證明是一項成功因素。
結論
提升螺紋旋風銑的性能水平現在很大程度上就是所應用刀具的選型問題。盡管這種業已成熟的工藝表現良好,但滿足更高的競爭力要求還需要新技術。已經被驗證的航空航天業的*刀具材料解決方案與螺紋旋風銑的新刀具環的組合為旋風銑加工帶來巨大的優勢。
確保螺紋旋風銑取得成功的建議
-采用順銑,刀具環和工件以同一方向旋轉
-使用同一批次磨制的刀片,可確保*的精度
-從背面應用油冷方式,zui小壓力為15巴,以確保拍屑
-應用推薦的切削參數、切削速度、切屑厚度和進給值

圖4
螺紋加工只是醫療器件行業加工的其中一部分。產品系列完整,并可提供應用支持,這是目前開發制造績效的一項重要資產。擁有大多數金屬切削行業內所長期積累的豐富研發經驗,山特維克可樂滿專為小零件加工而開發了各種各樣的切削刀具。
螺紋旋風銑工藝
螺紋旋風銑工藝的特點是環形多刃刀具圍繞圓柱形工件進行旋風銑,工件旋轉速度較低。用于此工藝的機床需要具備一定的基本工藝要求,例如主軸帶C軸。通過銑削工藝切削螺紋時,使刀具環相對于工件旋轉軸偏離中心,這樣就會導致刀具只能沿著其內徑(ID)部分吃刀。刀具以相當高的速度旋轉,從而在切削刃上產生合適的表面速度。刀具環和工件協調運動即可獲得理想的工藝參數。
材料去除率由表面速度和刀具環的進給率所決定。環旋轉可根據工件直徑和適合于刀片的表面速度進行設置。像以往在金屬切削中一樣,進給率決定切屑厚度和表面光潔度——切屑越大,循環時間就越快,而表面光潔度則更粗糙。
螺紋旋風銑時,切削刃有利的切向路徑和工藝的高剛性是獲得理想表面光潔度的保證。切削過程中所形成的毛刺極少。刀具以徑向弧的形式進入和退出切口,通常只需一次走刀即可完成加工。
螺紋所需的螺旋角由刀具相對于工件的傾斜度所決定。螺紋齒型由刀片形狀所決定,切削深度則是牙底與外徑的差值。配備可轉位刀片的現代旋風銑刀具適合許多螺紋加工工藝。
(來源:金屬加工在線)
加工螺紋的方法有多種,但zui常見的方法是螺紋車削和螺紋旋風銑。旋風銑已被認為是生產大長徑比零件的*選擇——特別是在大批量生產、材料加工要求苛刻、螺紋牙形深以及螺旋相對較大時就更為如此。這種加工方法早已有之,至今已經歷半個世紀之久,但并未作為螺紋車削方法而得到廣泛采用。一方面是因為沒有需求,另一方面是一直被視為更為復雜的加工方法,應用于特種加工。然而現在,涉及合適工件的需求不斷增長,而螺紋旋風銑也變得更易于應用。而且更有意思的是,時下就有新的手段來優化加工性能。

圖1
單點螺紋車削是一種更簡單明了的加工方法,適合于所有類型的車床,因此得到了更廣泛的應用。在螺紋牙形、直徑、長度和應用差異很大的情況下,其、可靠性和良好的加工結果使螺紋車削往往成為的標準方法。但是,這種方法也有其局限性,因此在螺紋車削并非*工序的許多應用場合,越來越傾向于采用螺紋旋風銑。
加工數量日益增多的螺釘零件(如醫療行業)時,如同在螺紋旋風銑中一樣,采用多刃刀具有多方面的優勢。旋風銑屬于多刃切向加工,這樣一來,就要求切削刃堅固安全,能夠承受中等的機械和熱負荷。切屑較短是另一項優勢(在較長的螺紋車削走刀中,這往往是個問題),因為同螺紋車削需要多次走刀相比,旋風銑僅需一次走刀即可。通過使刀具靠近機床主軸上支撐工件的位置,就能在螺紋旋風銑時確保長工件的穩定性。現在,通過正確選擇加工參數,就可以更容易地設定螺紋旋風銑,在加工要求苛刻的材料時極為可靠和,并且能獲得理想的結果。
優化技術
醫療應用中的螺釘設計不適宜于單點車削。螺紋牙形、牙底與外徑之差較大以及大螺旋角對螺紋車削而言都是令人頭疼的問題。并且,還不可避免地涉及到材料類型(通常為鈦合金、超級合金或不銹鋼)、大批量生產以及可替代的加工方法。在所提及的制造領域,螺紋旋風銑可以說解決了螺紋車削時所遇到的許多問題。
然而,迫于更具競爭力的加工需求,目前的問題更多地在于優化螺紋旋風銑。作為一種面世已有一段時日,并且在缺乏創見的制造部門內受到束縛的加工方法,維持現狀往往成為常態。隨著交付時間和制造成本的要求愈發嚴格,并且新公司進入市場的門檻也越來越高,要達到這些要求就意味著需要技術創新。

圖2
這種相對較新的材質包含*的薄PVD/TiAlN涂層,具有的刀片基體粘結性,對所需的鋒利切削刃更是如此。它專為保證切削刃刃線的高韌性而研發,能夠將正常的后刀面磨損維持在合理水平(磨損均勻),尤其是加工鈦合金、超級合金和高合金不銹鋼時,其性能更為出色。該刀片具有細晶粒基體,在高溫環境下硬度很高,由此使其具有可靠的抗切削刃塑性變形性。
涉及螺紋旋風銑的切削刀具需要在質量、加工能力及備份刀具方面進行評估:
-正在使用或擬推出的旋風銑刀具概念有多好?有多*?——能夠提供*效率和成本效益嗎?
-在功能和換刀方面,旋風銑刀環有什么優點?
-在較長的刀具壽命內,刀片的切削刃可以達到多的切削參數?
-能夠始終獲得怎樣的精度?
-是否可提供標準刀片?對非標產品來說,交付情況如何?
-螺紋旋風銑刀具是整體解決方案的一部分嗎?——比如說適合醫療行業的加工嗎?
-刀具供應商通常在金屬切削領域可提供哪些業績記錄、經驗和專家?
螺紋旋風銑中的切削刀具
螺紋旋風銑中的切削刀具呈環狀,擁有多個切向安裝的刀片。原則上,內銑刀與用于曲軸銑削的概念一樣。技術方面的問題是刀片定位和夾緊的設計與質量,因為這將影響到加工能力、安全性以及維護刀具的過程。在任何多點切削工藝中,為了消除刀具所產生的振動趨勢,刀片位置間使用不等距至關重要,并且這也適用于螺紋旋風銑。
在潔凈的環境下,刀片在機床之外正確地進行轉位或換刀相當輕松和安全,這對操作員或刀具室以及生產中實現平穩運行而言都非常重要。在機床中更換刀具環的速度和便利性在目前的加工環境中應予以重點考慮。此外,如何便于換刀和停機時間在概念上有所差異。因此,新的刀具環技術對提升螺紋旋風銑的性能水平具有重要影響。
螺紋旋風銑工序的固有穩定性為利用更硬的新型高性能刀具材料提供了更多可能性。旋風銑時可采用更為堅固的切削刃,這意味著能夠利用更高的耐磨性,并且良好的刃線韌性保證了切削刃的鋒利性。通過利用鈦合金和超級合金加工在其他領域的發展成果,就可以將螺紋旋風銑引入到一個新的加工層面。

圖3
航空航天技術
初顯成效的解決方案是專門開發的細晶粒硬質合金應用,在航空航天業中,非常適合于加工高溫合金和鈦合金。更高的切削參數、更長且更加可預測的刀具壽命印證了該解決方案能夠顯著提高產出性能。通過對刀具環和刀片技術進行綜合改進,即可在精度和表面光潔度方面提供更高的一致性。
更高的可轉位刀片精度、良好的可用性及交貨快捷是其他必要的關鍵因素。在大多數加工領域,這都是理所當然的事情。在某些情況下,標準刀片隨時可供將使客戶受益匪淺,不僅安全性高,而且庫存水平低。現在,客戶還能在更短的交貨時間內獲得用于螺紋旋風銑的刀片。由于目前針對此領域推出了*的硬質合金材質,因此專門開發的鋒利切削刃經過磨削后就可以用于螺紋旋風銑。這樣一來,就能夠在更高的切削參數下進行長時間的連續切削。
精磨刀片成批供貨可確保*的精度。除了提高零件精度之外,還可通過使切削刃以zui小的徑向偏差固定到位而以此優化刀具壽命——在精銑工序中業已證明是一項成功因素。
結論
提升螺紋旋風銑的性能水平現在很大程度上就是所應用刀具的選型問題。盡管這種業已成熟的工藝表現良好,但滿足更高的競爭力要求還需要新技術。已經被驗證的航空航天業的*刀具材料解決方案與螺紋旋風銑的新刀具環的組合為旋風銑加工帶來巨大的優勢。
確保螺紋旋風銑取得成功的建議
-采用順銑,刀具環和工件以同一方向旋轉
-使用同一批次磨制的刀片,可確保*的精度
-從背面應用油冷方式,zui小壓力為15巴,以確保拍屑
-應用推薦的切削參數、切削速度、切屑厚度和進給值

圖4
螺紋旋風銑工藝
螺紋旋風銑工藝的特點是環形多刃刀具圍繞圓柱形工件進行旋風銑,工件旋轉速度較低。用于此工藝的機床需要具備一定的基本工藝要求,例如主軸帶C軸。通過銑削工藝切削螺紋時,使刀具環相對于工件旋轉軸偏離中心,這樣就會導致刀具只能沿著其內徑(ID)部分吃刀。刀具以相當高的速度旋轉,從而在切削刃上產生合適的表面速度。刀具環和工件協調運動即可獲得理想的工藝參數。
材料去除率由表面速度和刀具環的進給率所決定。環旋轉可根據工件直徑和適合于刀片的表面速度進行設置。像以往在金屬切削中一樣,進給率決定切屑厚度和表面光潔度——切屑越大,循環時間就越快,而表面光潔度則更粗糙。
螺紋旋風銑時,切削刃有利的切向路徑和工藝的高剛性是獲得理想表面光潔度的保證。切削過程中所形成的毛刺極少。刀具以徑向弧的形式進入和退出切口,通常只需一次走刀即可完成加工。
螺紋所需的螺旋角由刀具相對于工件的傾斜度所決定。螺紋齒型由刀片形狀所決定,切削深度則是牙底與外徑的差值。配備可轉位刀片的現代旋風銑刀具適合許多螺紋加工工藝。
(來源:金屬加工在線)
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