不銹鋼切削加工,要克服切削不銹鋼材料的特性
加工較常切削的不銹鋼材料,以沃斯田鐵系的SUS303、SUS304、SUS316居多,但此類材料因高耐蝕性和強(qiáng)韌特性,在切削中會產(chǎn)生散熱不易,加工硬化及刀具沾粘切屑之問題,使得其切削性趨于困難。
為了克服切削不銹鋼材料的特性,所以刀具的材料、涂層及刀具設(shè)計都是重點(diǎn)關(guān)鍵。
不銹鋼切削系列產(chǎn)品,主要針對不銹鋼切削,說明如下:
一、針對不銹鋼切削,除了斷屑容易,排屑性良好,如何帶走加工熱能,降低加工硬化現(xiàn)象。
二、不銹鋼切削多採濕式冷卻,較適合的鍍層為『G10』。
三、高螺旋角R溝槽及抗震設(shè)計;高效率加工時,切削速度Vc值可達(dá)100~120m/min,在溝銑與側(cè)銑時也有1D之加工能力。
HSK刀柄工具錐柄的檢測與動平衡應(yīng)放在很重要的位置
在現(xiàn)代汽車工業(yè)、飛機(jī)制造、氣輪機(jī)制造等行業(yè)中,為進(jìn)步生產(chǎn)效率,普遍采用高速和超高速切削,主軸轉(zhuǎn)速達(dá)每分鐘上萬轉(zhuǎn)乃至數(shù)萬轉(zhuǎn)的切削機(jī)床已屢見不鮮。在如此高的轉(zhuǎn)速下,傳統(tǒng)切削普遍采用的7:24工具錐柄顯露出一系列缺點(diǎn),已難以滿足高速切削的加工要求。
因此,國內(nèi)外很多先進(jìn)的生產(chǎn)線上已廣泛采用一種新型的1:10短圓錐空心錐柄(HSK柄)來取代7:24圓錐柄。由于HSK工具錐柄在剛度、徑向圓跳動精度、重復(fù)安裝精度、刀具壽命等方面都具有優(yōu)越性能,因此迅速得到普及推廣。但是,由于各種類型的空心柄工具進(jìn)口價格十分昂貴,因此必須立足于國內(nèi)生產(chǎn)制造,開發(fā)國產(chǎn)HSK空心錐柄工具產(chǎn)品是我國工具行業(yè)面臨的一項重要任務(wù)。
目前來說,尚無正式的HSK接口國際標(biāo)準(zhǔn),各國生產(chǎn)HSK接口相關(guān)產(chǎn)品的廠家都是按照標(biāo)準(zhǔn)DIN69893和DIN69063進(jìn)行設(shè)計、制造。
所以說HSK刀柄工具錐柄的檢測與動平衡應(yīng)該放在很重要的位置。
高精度工具夾頭的不同之處取決于所采用的制造公差
工具夾頭在各種不同的切削刀具與加工中心主軸之間提供標(biāo)準(zhǔn)連接。它的工作方式與一個可調(diào)整的鉆夾頭類似,就像家庭維修工可以更換手提鉆的鉆頭一樣。加工中心的主軸孔和工具夾頭的柄部及法蘭均按標(biāo)準(zhǔn)制造,這些標(biāo)準(zhǔn)過去30年間在世界范圍內(nèi)得到了發(fā)展??偟膩碚f,這些標(biāo)準(zhǔn)的制定比較完備,只要主軸和工具夾頭都符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,就可以保證它們之間的連接既牢靠又有很高的同心度。
由于工具夾頭采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),也由于它相對于機(jī)床主體而言創(chuàng)新發(fā)展較緩慢,因此在一些加工中心用戶中形成了一種揮之不去的印象:工具夾頭似乎是一種“商品”(標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品)。從今天在市場競爭中打拼獲得成功的工具夾頭制造商的數(shù)量來看,也很容易得出這一結(jié)論。但是一些終端用戶并不認(rèn)同“商品”的概念。確實(shí),某種類型的所有工具夾頭看似相像,但肯定不會完全相同。
是什么原因使一種產(chǎn)品優(yōu)于另一種呢?在大多數(shù)金屬切削加工中,合格零件與廢品之間的區(qū)別常常在于關(guān)鍵尺寸上極微小的差異。同樣,一個高精度工具夾頭的不同之處也取決于所采用的制造公差。
切削刀具的回轉(zhuǎn)軸線必須與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線精確一致。實(shí)現(xiàn)近于完美的同心度的方法雖然很明確,但也很復(fù)雜。
首先,將工具夾頭的錐柄裝入對應(yīng)的主軸錐孔時,每一次都必須非常精確。為此,配合表面的錐角公差必須很小。這些公差由國家或國際標(biāo)準(zhǔn)委員會制定和頒布,一般可供任何人查閱。制造完成的工具夾頭要用量規(guī)檢測其圓度和錐角,而這些量規(guī)則由實(shí)物基準(zhǔn)規(guī)來標(biāo)定。生產(chǎn)現(xiàn)場采用的測量方法各不相同,從實(shí)物接觸機(jī)械式測量、實(shí)物接觸/電子模擬量測量到非接觸模擬量測量(如氣動量規(guī))。所有這些行之有效的方法都有一個共同特點(diǎn):都要用實(shí)物基準(zhǔn)規(guī)來標(biāo)定。
不同工具夾頭制造商的基準(zhǔn)規(guī)之間存在明顯的差異。這一肯定的判斷是基于多年來對不同制造商的工具夾頭產(chǎn)品進(jìn)行成百上千次測量的結(jié)果。簡言之,它們的確不同。即使假定市場銷售的所有工具夾頭均與它們各自對應(yīng)制造商的基準(zhǔn)規(guī)相符,但不同的制造商采用的基準(zhǔn)規(guī)卻并不相同。隨之產(chǎn)生了一個問題:不同制造商的工具夾頭與機(jī)床主軸的適配性也不盡相同。其原因很簡單:沒有標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)錐度的“母基準(zhǔn)規(guī)”。
在結(jié)束關(guān)于同心度的討論之前,還必須考慮一個更具普遍性的變數(shù)——制造商本身是否具有不僅能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,而且能始終如一地長期生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的能力。在任何制造業(yè)中,不同制造廠商具備的能日復(fù)一日長期制造高質(zhì)量產(chǎn)品的能力都不盡相同。在你自己的業(yè)務(wù)范圍內(nèi),你總能列舉出好的和不太好的競爭對手及供應(yīng)商的名字。通常在每個市場中總有一個龍頭企業(yè),而好的制造商都會努力爭取獲得這種地位。
絕大多數(shù)工具夾頭都按照標(biāo)準(zhǔn)制造,具有非常相似的外觀。CAT、BT或HSK系統(tǒng)都是側(cè)面鎖緊式立銑夾頭,可利用一個緊固螺釘頂緊刀具上的一個平面,以防止刀具松動。它們可以使用標(biāo)準(zhǔn)夾套,使夾頭在夾持不同直徑刀具時具有更好的適配性,也可以專門用于夾持螺紋刀具或莫氏錐柄鉆頭,此外還有其它功能。事實(shí)上,每個CNC工具夾頭制造商都在努力提供適用于大多數(shù)切削刀具和機(jī)床主軸的解決方案。