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铣削发展展望及面临的挑战
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  方肩面铣在当今铣削工序中所占的比重最大。同样,在生产效率、可靠性以及质量水平方面的持续改进也拥有巨大的潜力。在许多需要进行端面、边缘和槽切削的立铣应用中,可以经常采用方肩面铣的方式。几乎每个生产企业的加工车间都或多或少需要执行其中某种形式的工序,并且应用次数也在不断增长中。

  目前,在改进这些铣削工序方面有两个主要的方向:一个是通过更高的金属去除率,尤其是在更小的机床上;另一个则是通过一次走刀而获得更好的表面质量来实现。独特的新型铣削刀具即可将这些功能组合到一起。

  加工方式正在改变

  一般来说,在机床方面,更小的机床和/或低功率的主轴正在日益增多;高的主轴速度可提供高的切削速度,机床能够实现更高的进给率;刀具室容量突出了对良好刀具通用性的需求;对操作员进行监督的需求也越来越小。

  在操作方面,由于对机床有利并且适合低功耗可用性,因此小切削深度就成为首选,追求更多组合的粗加工/精加工切削,愈发要求具有更长的刀具可达性;同时要求更高的灵活性和更有效的刀具装夹,尽可能避免毛刺/接刀误差。

  当为方肩铣刀开发新刀具平台时,在扩充已建立的CoroMill系列铣削刀具方面所取得的进展和经验起到了很重要的作用。伴随着CNC机床的发展,这个漫长的过程已持续了20年,其中也出现了许多在不同制造部门中已大幅提升车间加工性能的刀具。

  CNC铣削刀具的发展

  CoroMill290方肩面铣刀集成了多项优势,如配有预淬硬刀体和具有四切削刃的高性价比方刀片以及利用中心螺钉(在许多要求苛刻的工序中用以提供高强度)确保高精度和改进的刀片定位,因此能够轻而易举地获得比先前更好的表面效果。这种90°铣刀从小直径到大直径都已成为应用非常广泛的刀具,能够获得相当大的切削深度。

  纯粹的面铣包括精加工至镜面般的表面以及利用高金属去除率进行粗加工,这些功能已组合到一把面铣刀中——CoroMill245。利用45°的主偏角,该铣刀即可在高工作台进给或刀具悬深太长时针对具体走刀来实现切削力平衡。一般来说,可通过刀片上的修光刃可选项来免除后续的工序。在大多数工件材料中,此刀具已成为面铣的标志。

  无论是深还是浅方肩铣削,在刀具方面都有着与众不同的需求,90°刀具是必不可少的选择。同样,CoroMill790代表了一种新的方向,最初侧重于有色金属材料的切削,例如航空航天业中的铝翼架。这种刀具具有非常高的金属去除率,在进行高速切削时能够留下高质量的方肩表面,并且其接刀误差可以忽略不计。由于专为获得轻型切削作用而开发,因此低功耗要求显然就是一项有利的特性。此外,极为安全和高精度的刀片定位也使该刀具适合于坡走铣、插补铣、大切削深度以及插铣。

  立铣刀是最通用的铣削刀具,因为它能执行大多数工序。CoroMill390可转位刀片在其推出时就为刀具类型赋予了新的含义。在这里,90°刀具能够完成CNC机床所要求执行的所有任务——即以所有形式出现的现代轻型切削立铣工序,包括高效的可获得良好表面质量的由深到浅的方肩面铣。当后续推出更大的刀片型号时,不仅限制更少,甚至从根本上已消除了大多数限制。

  刀片型号决定了切削参数能力、切削时间、刀具寿命、可靠性以及通用性。最近推出的新一代涂层硬质合金刀具能够相当可观地提供更高水平的性能。这不仅使加工车间变得更有竞争力,而且满足了更严格的最终期限要求并获得更高的质量一致性。新的CVD和PVD涂层刀片允许采用更高的切削参数,在其应用范围内能够实现可靠且更易预测的高速切削。尤其对于新型方肩面铣,这种牌号的开发也使采用更锋利的正前角切削刃来进行更轻、更精密的切削成为可能,而这丝毫不会降低刀片强度。

  新型方肩面铣刀的组合功能

  在开发新型方肩面铣刀时,关键的一点是将生成高质量端表面的能力与方肩表面组合到一起。有些铣削刀具能够切削出高水平的端面或者方肩,但是没有刀具能够同时使两者达到精度和表面质量俱高的水平。

  由于工业上对生产效率最为关注,因此,就必须把能够进行优良端面和方肩精加工铣削的能力与执行高金属去除的粗加工工序时所获得高质量的能力结合起来。在某些应用中也要求把粗加工走刀和精加工走刀组合到一起。单切削能力兼有高金属去除率和良好的方肩表面质量,在性能方面无丝毫折衷,而且其功能也有所改进。

  尽管切削刀具成本在所有零件的总生产成本中只占一小部分,但许多用户却把刀具成本问题和刀具库存一起摆到突出的位置上。方刀片可提供4个切削刃,同样也提供了使每个刀片具有最佳切削刃的能力。但是方刀片意味着90°圆角,并且对新的高效方肩所要求的能力组合来说其应用范围有限。

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