最大加工可靠性满足最高效率要求

来源:荣格

发布时间:2018年10月9日下午 12:10:57

本文介绍了动态铣削作为一种重新被发现价值的工艺,如何在加工轻质、耐热和大尺寸工件时,同时保证稳定性和生产效率。

满足动态铣削要求而专门研制的刀具 瓦尔特的整体硬质合金铣刀系列

满足动态铣削要求而专门研制的刀具瓦尔特的整体硬质合金铣刀系列

几年前,动态铣削还是一种很少使用的加工工艺。这是因为当时达不到现在的效率水平。另外,这种工艺仅局限于使用CAD/CAM控制的铣床。这在过去是一种先进的技术,而现在CAD/CAM已成为行业标准。

因此动态铣削策略变得越来越重要,它提高了加工可靠性,大大改善了加工过程应用的生产力。然而,一旦更换成复杂的动态铣削,就必须重新考虑从工件到CAD/CAM系统以及从机床到刀具的整个加工过程。

加工稳定性好、加工工序更快

又快又便宜,但是,产品的质量不能改变—这是来自不同行业的许多供应商每天都会遇到的要求。但事实上,这一点很难达到。很多行业对表面质量和尺寸稳定性的要求越来越高,对过程可靠性的要求也越来越严格。

比如一些难加工的材料,轻质或耐热材料,ISO M和ISO S材料组的的需求正在不断增长,又比如,飞机制造和涡轮机建造中采用的大尺寸工件。在加工过程中保证材料的稳定性是一大问题。在这种情况下,动态铣削作为一种同时提高加工稳定性和生产效率的卓越解决方案。受到越来越多的金属加工公司的青睐。

高性能切削与高动态切削

高性能切削(HPC)与高动态切削(HDC)之间的区别是铣刀的运动和受力不同。在高性能切削过程中,铣削刀具运动时,切深相对较小;而在高动态切削过程中,CAD/CAM控制系统沿着加工工件形状期间刀具运行的路径进行控制。这样可防止或至少可减少自由行程。与此相反,高动态切削过程中的切深比高性能切削工程中的切深大得多。

动态铣削策略需要合适的工件、铣削刀具、机床和CAD/CAM 系统 通过一些特殊特性例如稳定的孔芯、不规则的切削刃口节距、定义 的保护半径和断屑槽,定制的Walter's MD133 Supreme 等铣刀专 门用于此过程。

动态铣削策略需要合适的工件、铣削刀具、机床和CAD/CAM 系统通过一些特殊特性例如稳定的孔芯、不规则的切削刃口节距、定义的保护半径和断屑槽,定制的Walter's MD133 Supreme 等铣刀专门用于此过程。

高性能切削过程中的吃刀角度往往很大。因此,过程中的受力也很大。这样会加快刀具和机床主轴的磨损。另一方面,动态铣削的特征在于加工稳定性高、刀具使用寿命长。高动态切削所选用的吃刀角度通常很小。因此,刀具和机床的受力比高性能切削要小得多。与高性能切削相比,高动态切削具有较高的切削参数、较小的自由行程和较大的加工稳定性,所以其金属去除率非常高。

动态铣削的四大要素

动态铣削策略基础是所使用的铣削刀具、机床、CAD/CAM系统和工件本身。只有在四大要素全部同时处于最佳状态时,此策略才适用,这是优化加工可靠性和成本效率(金属去除率)的唯一方式。切削值[例如最大许可径向切削宽度(ae)和吃刀角(φs)]取决于材料。工件几何形状直接影响到切削刃长度(Lc)、刀具直径(Dc)和铣削策略。CAD/CAM软件计算所有重要参数例如铣削方向、优化路径引导、定义的最大吃刀角(φs)的附着力和平均切屑厚度(hm),并按需要使其与应用程序相适应。当铣床在圆角附近具有卓越的加速特性、较短的计算和切换时间和较大的速度范围时,它是“动态”的。刀具根据加工工序以及按照材料预定义的参数选择。Walter's MD133 Supreme系列整体硬质合金铣刀等刀具专门用于满足动态铣削的要求。

动态铣削的金属去除率(Qmax)高、径向切削宽度(ae)小、轴向切深(ap)大、平均切屑厚度(hm)恒定。吃刀角度(φs)与需要加工的材料相适应。例如,用户可使用根据Walter GPS 软件工具推荐的可靠刀具和切削参数。

瓦尔特整体硬质合金铣削产品经理Philipp Binder对铣削策略的描述如下:“动态铣削是一种相对较复杂的工艺过程,因为所有零件必须相互同步。这是发掘潜在效力的唯一方式。很多希望使用这种策略的公司仍然需要我们的支持。”刀具专家瓦尔特在引进并优化其动态铣削过程时,希望能对客户有所帮助。Binder解释道:“这就是我们与CAD/CAM系统提供商密切通力合作的原因。如有需要,我们还与客户现场合作。”“Walter GPS”是能够帮助客户选择理想的铣削策略的另一种刀具:软件工具指导用户采用最经济有效的加工解决方案,包括推荐的刀具和切削参数。

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