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每刃成本的降低促进新的平面铣刀设计不断涌现 浏览:
文章来源:中国刀具信息网  添加人:阿刀   添加时间:2013-10-18

  在当今竞争激烈的制造业市场中,所有行业都在寻求一种完美的刀具,以期在降低每刃成本的基础上获得出色的生产效率、通用性和准确性。为了响应这一需求,刀具公司都在致力于开发新的、基于精度的解决方案。这些解决方案通过在每个刀片上设计有更多的切削刃来提升刀具的经济性,并同时执行粗加工和精加工来提高刀具的效率。以最新一代的面铣刀具为例,它们大多数都采用了预硬化的刀体,以最大限度地延长刀具寿命和提升性能,而且还采用了具有多达 16 个切削刃的刀片,以将每刃成本降至最低,从而降低每个加工零件的成本。一些公司甚至对创造刀片与其相应刀槽之间的完美契合给予了高度重视,以最大限度地提高刀具的效益、性能和寿命。

  然而,在采购具有多个切削刃的面铣刀具之前,对制造商而言,最重要的是仔细地审查其切削工艺,以确定最适合其应用场合的刀片材质等级、刀片槽型以及刀具齿距和前角。对于他们而言,评估刀具的真实成本也不失为一个好主意。


  刀刃上的市场

  随着制造商努力在不牺牲质量的前提下降低产品价格,可提供尽可能多的切削刃的刀片越来越受到青睐,特别是在一般的工程制造和汽车行业中。

  虽然传统的面铣加工通常使用具有四个切削刃的刀片,但刀具公司现在为其刀片添加了越来越多的切削刃,从而为客户创造最佳的经济效益。事实上,一些面铣刀片可提供多达 16 个切削刃 - 例如山高的 Double OctomillTM 双面王。

  山高之所以能够达到 16 个切削刃,是因为 Double Octomill 双面王面铣刀上的每个刀片槽都具有负轴向角,允许使用双面刀片。刀片自身采用正前角以最大限度地降低功耗,同时也实现了更高的切削速度,从而显着提高生产率。

  此外,随着多刃刀片的蓬勃发展,刀具公司在尽可能增加其厚度,以确保在获得高强度和工艺安全性的同时降低刃口破损的风险。

  如今,公司还提供种类繁多的高性能刀片材质等级和槽型,从而使刀具在各种材料和工艺中高效地工作。一些更先进的刀片镀层在原子尺寸上对氧化铝进行处理,使刀片具有无与伦比的刚度和耐磨性,以获得更长久、更可预测的刀具寿命。

  对于刀片槽型而言,具有短的修光刃的槽型是进行粗加工的理想选择,而更宽的修光刃可在单次加工中同时执行粗加工和精加工,因此能够产生优异的表面粗糙度。在 Double Octomill 双面王中,山高的 M14 槽型具有 0.45 mm 宽的修光刃,是粗加工的理想之选,而具有 2.11 mm 修光刃的 M15 更适合进行精加工。

  此外,山高的 M13 具有与 M15 相同的修光刃,但其槽形拥有更大的正前角,因此是轻型切削的最佳选择。

  完美契合

  在设计通过多个切削刃来提升生产率和削减加工成本的现代化面铣刀时,刀具公司密切关注刀片及其相应刀槽的物理形状之间的关系。

  事实上,包括山高在内的刀具公司正在付出额外的努力磨削刀片上的定位槽,以确保其在切削刃和每个刀体槽座之间精确对齐。由于切削刃和定位面之间的距离始终相等,这使得刀具能够达到非常严格的公差。

  凭借 Double Octomill 双面王,山高独家开发的刀槽拥有强壮的中心锁紧螺钉以及用于安装轴向与径向高速钢 (HSS) 定位销的槽,正在使这种契合变得更加完美。相比传统的面铣,刀槽不会过快磨损,因此这些销可以延长刀具寿命。此外,每个刀槽都有一层硬度高达 HV 700 的镀层,可保护刀具免受磨损,并防止切屑焊接到刀具上。

  HSS 定位销的设计还简化了刀片的安装和转位,并确保在加工过程中实现最大的稳定性。由于无需进行轴向调整,用户只需将刀片插入槽中即可。事实上,当刀片位置正确时,用户会感觉到咔嗒一声,因此几乎不可能安装错误。这点非常重要,因为刀片放置错误将产生不均匀的磨损,同时还会在其他刀片上产生不同的负载,并在工件上形成不均等的切削。

  通过对每个切削刃进行编号,刀具公司还使其刀片更易于正确转位。用户应同时以时间顺序对所有刀片进行转位。一个刀片磨损将对其他刀片造成过度压力,产生影响零件质量的负面连锁反应。此外,在所有刀槽中使用相同的切削刃编号,用户可获得最佳的刀具寿命。

  不等齿距

  鉴于当今市场上形形色色的机床和材料,为特定的面铣加工提供正确的刀具齿距尤为重要。因此,许多刀具公司为其具有多刃刀片的刀具提供了多种不同的齿距选项,以使用户能够在其应用中实现最佳生产率。

  在高功率机床应用中,密齿刀具是最佳选择。在加工铸铁时尤其如此,因为这会产生更短的切屑,而且密齿距每分钟可去除更多的材料。然而,当密齿距刀具搭配低功率的机床时,常会导致不必要的振动。常规齿距和疏齿的刀具有更少的齿/刀片,因此需要更小的扭矩,这使其更适合功率受限的机床。

  例如,Double Octomill 双面王具有三种不同的齿距。在标准和更密一些的齿距型号中,刀片通过带强壮螺钉的中心锁锁定到位。密齿型号使用更强壮和自定向的新型楔块进行固定。

  主偏角

  平面铣削是最常见的铣削类型,制造商可以使用多种不同的刀具来执行此工艺过程。例如,可在长悬垂加工时使用减少振动的 45 度主偏角的刀具,用于加工薄壁组件的方肩刀具,以及具有最强壮切削刃的圆形刀片刀具。

  具有 45 度角的刀具,例如 Double Octomill 双面王,往往最受欢迎,因为角度越小,不同方向的切削力之间的关系就越好,切削力可直接传到主轴上。45 度角还产生切屑薄化效果,从而提高生产率。然而,在此角度下,如果工件的固定方式导致刀具必须在靠近侧壁的地方进行铣削,则会有部分工件无法切削,因为刀具无法再向前移动。

  具有 90 度主偏角的刀具往往会在铣削工件侧面的垂直壁时弯曲和产生振动,这是因为大部分切削力都沿径向分布。

  鉴于具有众多不同的刀具选择,制造商需要确定哪一种刀具会为其加工带来最大的效益,因为一位用户可能希望减少切削力,而另一位用户则更关心正确地加工出零件。

  购买物美价廉的刀具

  刀具成本、刀具寿命和提高生产率等方面是在采购面铣刀具前需要考虑的关键因素。毕竟,刀具对每个零件的成本有着很大的影响。例如,虽然具有多切削刃的高性能刀具可能在前期花费更多,但它可以延长刀具寿命、降低每刃成本并从整体上降低每个零件的成本,因此从长远来看,会让用户更省更多。然而,并非每种应用都能够从这种刀具中获益。

  为了采购适合自身特定需求的正确刀具,制造商必须仔细权衡不同的刀具选项,并考虑工件材料和硬度、应用类型、刀片成本、每次切削加工的切削刃成本、完成作业所需的转位次数、刀具样式、镀层类型、切削直径和速度等诸多因素。

  由于要考虑的因素如此之多,因此制造商还应对销售特定刀具的刀具公司进行评估,查看其提供的客户支持水平。毕竟,应用支持是提高生产率的主要来源,但这却是制造商经常忽视的方面。近年来,制造商和刀具公司之间的关系已发生变化,变成了合作伙伴关系,他们携手合作,相互支持,解决问题并开发综合全面的生产解决方案。

  通过利用刀具公司丰富的制造技术知识,客户能够跟上最新制造技术的发展,并了解这些创新技术对工艺优化的影响。最终的结果是,他们持续提升自身的竞争优势,并在日益严峻的全球市场中脱颖而出,成为技术领导者。

  结论

  制造业在持续不断地发展,这要求机加工车间需要经常重新评估其加工工艺,以确保他们充分利用其刀具来获得最佳的质量、效率、生产率和经济性。因此,刀具公司正致力于开发既可让客户处于领先地位,同时又能为其节省资金的新解决方案。

  在这些解决方案中,新一代面铣刀具大幅度降低了每刃成本,因此可以实现更低的工件成本。但是,这些现代化面铣刀提供了众多不同的选项,对于制造商而言,为确保获得适合其特殊需求的最佳刀具,很有必要与其刀具供应商紧密合作。