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模具設計制造的25個常用問題-第二章

時間:2008-10-18瀏覽:810次收藏

6) 在這些不同的工序中應主要使用何種刀具? 
    粗加工工序: 圓刀片銑刀、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀。 
    半精加工工序: 圓刀片銑刀(直徑范圍為10-25 mm的圓刀片銑刀),球頭立銑刀。 
    精加工工序: 圓刀片銑刀、球頭立銑刀。 
    殘余量銑削工序:圓刀片銑刀、球頭立銑刀、直立銑刀。 
    通過選擇專門的刀具尺寸、槽形和牌號組合,以及切削參數和合適的銑削策略,來優化切削工藝,這非常重要。 
    關于可使用的高生產率刀具,見模具制造用樣本C-1102:1
7) 在切削工藝中有沒有一個最重要的因素?
    切削過程中一個最重要的目標是在每一個工序中為每一種刀具創建均勻分布的加工余量。 這就是說,必須使用不同直徑的刀具(從大到小),特別是在粗加工和半精加工工序中。 任何時候主要的標準應是在每個工序中與模具的最終形狀盡可能地相近。 
    為每一種刀具提供均勻分布的加工余量保證了恒定而高的生產率和安全的切削過程。 當ap/ae(軸向切削深度/徑向切削深度)不變時,切削速度和進給率也可恒定地保持在較高水平上。 這樣,切削刃上的機械作用和工作負載變化就小,因此產生的熱量和疲勞也少,從而提高了刀具壽命。 如果后面的工序是一些半精加工工序,特別是所有精加工工序,就可進行無人加工或部分無人加工。 恒定的材料加工余量也是高速切削應用的基本標準。 
    恒定的加工余量的另一個有利的效應是對機床——導軌、球絲杠和主軸軸承的不利影響小。
8) 為什么最經常將圓刀片銑刀作為模具粗加工刀具的首選? 
    如果使用方肩銑刀進行型腔的粗銑削,在半精加工中就要去除大量的臺階狀切削余量。 這將使切削力發生變化,使刀具彎曲。 其結果是給精加工留下不均勻的加工余量,從而影響模具的幾何精度。 如果使用刀尖強度較弱的方肩銑刀(帶三角形刀片),就會產生不可預測的切削效應。 三角形或菱形刀片還會產生更大的徑向切削力,并且由于刀片切削刃的數量較少,所以他們是經濟性較差的粗加工刀具。 
    另一方面,圓刀片可在各種材料中和各個方向上進行銑削,如果使用它,在相鄰刀路之間過渡較平滑,也可以為半精加工留下較小的和較均勻的加工余量。 圓刀片的特性之一是他們產生的切屑厚度是可變的。 這就使它們可使用比大多數其它刀片更高的進給率。 圓刀片的主偏角從幾乎為零(非常淺的切削)改變到90度,切削作用非常平穩。 在切削的最大深度處,主偏角為45度,當沿帶外圓的直壁仿形切削時,主偏角為90度。 這也說明了為什么圓刀片刀具的強度大——切削負載是逐漸增大的。 粗加工和半粗加工應該總將圓刀片銑刀,如CoroMill 200(見模具制造樣本C-1102:1)作為首選。 在5軸切削中,圓刀片非常適合,特別是它沒有任何限制。 
    通過使用良好的編程,圓刀片銑刀在很大程度上可代替球頭立銑刀。 跳動量小的圓刀片與精磨的的、正前角和輕切削槽形相結合,也可以用于半精加工和一些精加工工序。
9) 什么是有效切削速度(ve)和為什么它對高生產率非常重要? 
    切削中,實際或有效直徑上的有效切削速度的基本計算總是非常重要。 由于臺面進給量取決于一定切削速度下的轉速,如果未計算有效速度,臺面進給量就會計算錯誤。 
    如果在計算切削速度時使用刀具的名義直徑值(Dc),當切削深度淺時,有效或實際切削速度要比計算速度低得多。如圓刀片CoroMill 200刀具(特別是在小直徑范圍)、球頭立銑刀、大刀尖圓弧半徑立銑刀和CoroMill 390立銑刀之類的刀具(這些刀具請參見山特維克可樂滿的模具制造樣本 C-1102:1)。由此,計算得到的進給率也低得多,這嚴重降低了生產率。 更重要的是,刀具的切削條件低于它的能力和推薦應用范圍。 
    當進行3D切削時,切削時的直徑在變化,它與模具的幾何形狀有關。 此問題的一個解決方案是定義模具的陡壁區域和幾何形狀淺的零件區域。 如果對每個區域編制專門的CAM程序和切削參數,就可以達到良好的折中和結果。
10) 對于成功的淬硬模具鋼銑削來說,重要的應用參數有哪些? 
    使用高速銑對淬硬模具鋼進行精加工時,一個需遵守的主要因素是采用淺切削。 切削深度應不超過0.2/0.2 mm(ap/ae:軸向切削深度/徑向切削深度)。這是為了避免刀柄/切削刀具的過大彎曲和保持所加工模具擁有小的公差和高精度。 
    選擇剛性很好的夾緊系統和刀具也非常重要。 當使用整體硬質合金刀具時,采用有最大核心直徑(最大抗彎剛性)的刀具非常重要。 一條經驗法則是,如果將刀具的直徑提高20%,例如從10 mm提高到12 mm,刀具的彎曲將減小50%。 也可以說,如果將刀具懸伸/伸出部分縮短20%,刀具的彎曲將減小50%。 大直徑和錐度的刀柄進一步提高了剛度。 當使用可轉位刀片的球頭立銑刀(見模具制造樣本 C-1102:1)時,如果刀柄用整體硬質合金制造,抗彎剛性可以提高3-4倍。 
    當用高速銑對淬硬模具鋼進行精加工時,選擇專用槽形和牌號也非常重要。 選擇像TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也非常重要。


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