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新型刀具的工藝技術(shù)和工作效率

為了適應(yīng)汽車工業(yè)的新材料和新工藝,刀具制造商致力于新產(chǎn)品研發(fā),提高刀具的生產(chǎn)效率。萬耐特公司的penta-saf平面銑刀就是常齒銑刀中的*。
精妙的設(shè)計
penta-saf銑刀基于雙正前角設(shè)計,在刀體上有15°的正前角,安裝上正前角的刀片,可以獲得一個25°的大工作前角。這一設(shè)計決定了penta-saf銑刀的使用范圍十分廣泛,可以用于鋼件、不銹鋼、鑄鐵、耐熱合金及有色金屬的加工。
penta-saf銑刀的刀片采用五邊形設(shè)計。與市場上zui常見的正方形刀片相比,在不損失zui大切深的前提條件下有著更好的經(jīng)濟性,且刀片的硬質(zhì)合金部分比正方形刀片還要多出30%。此外,刀片的定位方式也是penta-saf銑刀zui為關(guān)鍵的設(shè)計環(huán)節(jié)。
penta-saf銑刀的主要特點如下:
1. penta-saf銑刀定位面的方向是迎著切削力的方向,從而保證在加工過程中刀片可以緊緊地壓在刀片座內(nèi),不會因為切削力使刀片發(fā)生位移或偏轉(zhuǎn)。而 45°裝的傳統(tǒng)正方形刀片的銑刀通常存在這個問題,刀片有磨損。當(dāng)切削力增大的時候,45°裝正方形刀片銑刀的切削噪音會明顯增大,而penta-saf 銑刀則不會。
2. 由于采用五邊形刀片和60°主偏角的設(shè)計,penta-saf銑刀可以讓刀片在軸向上更接近工件表面,減小了刀片的懸伸,大大提高刀片的強度。
3. penta-saf銑刀刀片自身的硬質(zhì)合金部分對切削力的抵抗能力明顯要強很多。從圖1和圖2中標(biāo)有4的部分不難看出,五邊形刀片的硬質(zhì)合金面積要比正方形刀片大出一倍。
圖1 五邊形刀片的受力分析
圖2 傳統(tǒng)正方形刀片的受力分析
4. penta-saf銑刀采用5.47mm的加厚刀片,增加了刀片的強度。
加工案例
在一系列鑄鐵銑削的應(yīng)用中,尤其是在機床、工件和夾具的剛性較弱,刀具懸伸較長和機床功率較小時,penta-saf銑刀有著極其出眾的表現(xiàn)。
實例一:
零件為汽車撥叉,工件材料為球墨鑄鐵;機床采用德國進口臥式加工中心;刀具要求懸伸較大,切削為斷續(xù)切削,切深3~4.5mm;使用乳化液進行冷卻;刀盤直徑為80mm,銑刀齒數(shù) z為6,表面粗糙度要求為ra6.3。
競爭對手刀具的使用情況:刀盤主偏角為45°,采用正角正方形的刀片,線速度vc=250
m/min,轉(zhuǎn)速n=1 000r/min,每齒進給量fz=0.133mm/z,進給速度f=800mm/min。切削很輕快, 但刀片刃口總是發(fā)生崩裂,zui終加工了350件。
penta- saf銑刀的使用情況:刀盤主偏角為60°,采用正角五邊形刀片,線速度vc=230m/min,轉(zhuǎn)速n=900r/min,每齒進給量fz=0.15 mm/z,進給速度f=800mm/min。切削輕快,表面光潔度保持良好,加工了550件,而且刃口情況良好,屬于正常磨損。
zui終,penta-saf銑刀增加了55%的刀片壽命。由于競爭對手的刀片只能轉(zhuǎn)位四次,而penta-saf銑刀的刀片可以轉(zhuǎn)位五次,使得加工成本再降低25%。
實例二:
零件為液壓叉車轉(zhuǎn)節(jié),工件材料為球墨鑄鐵;機床采用日本進口臥式加工中心,機床剛性好;銑刀直徑是100mm,切深是4~5mm;零件加工部位剛性較差;采用壓縮空氣冷卻;要求的表面粗糙度為ra3.2。
競爭對手刀具的使用情況:刀片形狀是負(fù)角四邊形,線速度vc=230m/min,轉(zhuǎn)速n=730r/min,齒數(shù)z=8,每齒進給量fz=0.12 mm/z,進給速度f=700mm/min。由于是負(fù)前角切削,阻力很大,刀片磨損很快,光潔度不良,噪聲越來越大,zui終壽命僅為23件。
penta-saf銑刀的使用情況: 刀片形狀是正角五邊形,線速度vc=250m/min,轉(zhuǎn)速n=800 r/min,齒數(shù)z=7,每轉(zhuǎn)進給量fz=0.15,進給速度f=850mm/min。penta-saf銑刀切削輕快, 表面光潔度保持良好,加工了48件。
zui終,penta-saf銑刀在提升效率的同時,增加了48%的刀片壽命。

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