| 汽车工业平面铣刀的发展 |
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| 日期：2007-8-23 21:12:44 人气：38 [大 中 小] |
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在现代汽车工业中，平面铣削应用极为普遍。为适应汽车工业的需要，工具制造厂商也推出了铣削铸铁及其它材料的铣刀和刀片系列。这些刀具、刀片使得加工效率和零件表面质量都得到大幅度的提高。
在早期的汽车生产线上，每个工位要在固定的节拍时间内完成一个工序的加工。然后，工件被传送到下一工位，这种传送只能等最慢的工序加工完成才能进行，这时每道工序的切削速度、进给量、走刀次数都是固定不变的，某一道工序需要换刀就要整条生产线都要停下来，因此刀具寿命对生产效率的影响非常突出。Valenite公司产品发展部经理Reiterman提出：刀具寿命为半个班、一个半班都是不好的，刀具寿命能稳定地达到一个班，使换刀在下班之后进行是最起码的要求。下一个目标才是增加刀具寿命到2、3或4个班。
选用高硬度、高强度的刀具材料，再附以适当的涂层，是延长刀具寿命的首要措施。但是，Reiterman认为，改进刀具几何形状，也是增加刀具寿命的重要手段，特别是铣削铸铁时。他指出，在汽车工业中，加工一系列合金铸铁，包括灰铸铁、球墨铸铁和高密度球墨铸铁。这些铸铁都有不同的加工特性，其中灰铸铁含有网状硬组织，表现为脆性，加工时，刀具易产生崩刃；球墨铸铁和高密度球墨铸铁有一定塑性，可产生铁屑，但刀具切出时，工件也会产生“翻边”，导致刀尖损坏。Reiterman还指出，同样的工件铸造过程不同，其加工性能也不同。例如，薄断面、快速冷却会使铸件产生特硬、难加工的表面。另外，加工性能也可能因铸造的批次不同和配料的批次不同而有所不同。
Valenite公司新开发的用于加工铸铁的QC铣刀刀片，它有四个切削刃，刀刃带有正前角，主切削刃与副切削刃间有几种刀尖圆弧可供选择，在副切削刃处专门设计了修光刃。
当精铣或浅切深铣削时，刀尖圆弧的大小至关重要。在这种情况下，刀尖圆弧半径应比切削深度大些，这样就产生了一个刀尖圆弧与工件间的主偏角，它对加工铸铁时避免刀尖崩刃起到很好的作用。锋利的刀刃对于加工铸铁时的振动很敏感，极易产生崩刃。因此，刀尖圆弧和主偏角处的刃口要珩磨修圆。另一方面，修光刃的作用是为了去除进给刀痕的“波峰”，珩磨降低了修光刃的切削能力——使它变得不锋利了，会使加工表面有挤光的迹象。QC刀片的前角是正值，可以有效地降低切削力，利于排屑。可以根据工件材料的特性，方便地订制最适宜的铣刀刀体，达到减小切削力、减少热量堆积、延长刀具寿命的目的。在不同铸铁铣削过程中，使用QC刀片，其刀具寿命可增加30％～200%。
Iscar公司开发的用于汽车工业的Auto2000铣刀
汽车生产从使用古老的刚性生产线到目前先进的柔性制造系统，完成了数字化转变。而对于汽车本身，则出现了能源多元化的发展趋势。这一变化直接影响到汽车结构和汽车零件材料的选用。因此，汽车制造业正在寻求既能方便使用又能适应多种金属材料的刀具。为此，Iscar公司发展了一个新的汽车工业专用铣刀系列，该铣刀系列称之为Auto2000铣削系统。其特点是，定位刀片轴向高度的刀片座环是精磨过的，这样可大量节省刀具调整的重调时间。刀具可用于精铣、半精铣灰铸铁、可锻铸铁和汽车业常用的球墨铸铁。采用最大的切削深度为5mm。刀片为八角形，每个刀片有16条切削刃，轴向有正前角的卷屑槽，减小了切削力。另外，刀尖后部带有修光刃，可提高工件的表面质量。
在模块式生产线或柔性加工单元(FMC)上，借助数控技术调整切削参数是很容易的，这样更有利于充分发挥先进刀具的全部潜能。Kennametal公司铣刀部经理Marshall说，对于铣削灰铸铁，要获得最高生产率，氮化硅是最佳选择。即使在760～1370m/min的切削速度下使用，其进给速度和刀具寿命仍可与硬质合金相比。
全国精密产品公司(NPP)试用Kennametal公司的氮化硅Kyon3500制成的Fx-perfect刀片后，认为与硬质合金刀具比较，进给量提高了3～4倍后，刀具寿命仍有所提高。比如，用φ25.4mm整体硬质合金立铣刀，一次重磨可加工300件，用φ76mm装有Kyon3500Fix-perfect刀片的面铣刀时，加工超过2000件／刃或16000件／片。
据NPP公司介绍，球墨铸铁比灰铸铁难加工，需要对切削速度进行调整。在每齿金属切除率与加工灰铸铁相同的情况下，加工球墨铸铁，其切削速度为v=730m/min，加工灰铸铁，切削速度为v=914～1219m/min。氮化硅Kyon3500刀具材料性能优越，虽然其价格比硬质合金贵，但生产率提高带来的效益远胜于刀具费用的增长。关键是机床功率和刚性要足够。虽然陶瓷刀具用于铣削可达到很高的切削速度，刀具寿命也很长，但是如果切深达到3.8mm，机床功率就是达到20马力也带不动。因此只能降低一点切削速度，这样做并没有充分发挥出陶瓷的优越性能。 [1] [2] [下一页] |
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| 出处：本站原创 作者：佚名 | |
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