模具工業(yè)是最古老的工業(yè)之一;早期實(shí)踐的模具工業(yè)正是為金屬貨幣及獎?wù)轮颇!?br />
背景
模具制造商通常非常精通于金屬加工,廣泛采用了各種技術(shù),包括金屬切削,冶金,高分子材料,塑性流動,電火花加工(EDM)及線切割技術(shù)。
在許多情況下,一些模具制造商的負(fù)責(zé)人聲稱沒有動力更新刀具及技術(shù)。只因模具制造不是大批量生產(chǎn),且許多零件各個不同。
考察加工方法及使用的刀具是衡量一家模具制造商技術(shù)水平的方式之一。然而,看上去眾多的模具制造商及常見的模具車間對他們使用的工具及設(shè)備非常“忠誠”。
通過采用各種刀具可完成模具的加工。需根據(jù)工藝鏈,工步描述,工件最終的幾何形狀及被加工表面質(zhì)量,工件材料及特性,機(jī)床特性及不同的環(huán)境因素來選擇及優(yōu)化刀具。
常見的模具工廠依舊采用標(biāo)準(zhǔn)球頭銑刀片用于粗銑加工,標(biāo)準(zhǔn)ISO車刀片用于粗車加工,高速鋼鉆頭或絲錐的使用也很普遍。
這些工廠通常認(rèn)為,他們僅需加工特定的孔,僅一種或兩種螺紋需要攻絲,故而為什么要更新刀具,這可費(fèi)用不菲;而看起來時間上的節(jié)省也并不多。然而,事實(shí)上,采用了新技術(shù)的工廠,體驗(yàn)到了巨大的變化。另外,從長期效果來看,采用新刀具及走刀路徑技術(shù)將帶來顯著的不同。
伊斯卡持續(xù)地追求高生產(chǎn)率,快速金屬切削及采用高性能刀具收獲更高成本效益的加工過程。其結(jié)果是,伊斯卡研發(fā)并推出新的切削技術(shù),新型幾何形狀設(shè)計(jì)的切削刃,新刀具材料,新涂層技術(shù)。
傳統(tǒng)理念:采用圓形銑刀片進(jìn)行粗銑加工
當(dāng)粗銑加工型腔或凸臺時,長期以來形成的觀念是,標(biāo)準(zhǔn)圓刀片是不可替代的;眾所周知,可采用立銑刀或套式銑刀裝夾圓刀片進(jìn)行加工,而且這樣的加工方式依然盛行。
夾持圓刀片的刀具應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,如面銑刀,方肩銑刀,螺旋插補(bǔ)銑刀(坡走銑刀)。而刀片相對低廉的價(jià)格正是此類圓刀片,刀具能得到廣泛應(yīng)用的主要原因。
然而,當(dāng)以全局觀縱覽整個銑削過程的每一個切削參數(shù)或應(yīng)用并試圖使得常規(guī)粗銑加工技術(shù)得到有效優(yōu)化時,將發(fā)現(xiàn)新的切削技術(shù),刀具及加工方法可顯著地改善切削加工工藝,與過去相比不可同日而語。
在不同的切削深度下,當(dāng)銑刀接近被加工金屬材料時,采用圓刀片會得到不等的切入角。原則上,需針對每一切削深度變更切削參數(shù)。
模具工廠常采用的方法是將相同刀具應(yīng)用于所有模具零件的加工,并始終如一地采用某一種或幾種切削參數(shù)。或許對工廠的操作人員而言這顯得更簡便、可靠,但事實(shí)上限制了生產(chǎn)率及加工效率。
伊斯卡已成功開發(fā)出獨(dú)特且成功的銑刀系列,雙面螺旋刃飛碟銑刀HELIDO H600 (圖 1)可有助于模具工廠縮短每一工件的切削加工時間。線性切入角分別為17°(圖2)或30°(圖3),各自適用于大進(jìn)給銑削(FF)或中速進(jìn)給銑削(MF)。線性切入角使得在不同的切削深度下,可采用相同的切削參數(shù);對于熱衷于技術(shù)改造的企業(yè)而言,這是易于接受的。額外的,采用飛碟銑刀可收獲非常高的金屬去除率及加工效率。
采用ISO標(biāo)準(zhǔn)刀片進(jìn)行粗車加工
數(shù)十年來,對采用車床加工的制造商而言,購買標(biāo)準(zhǔn)ISO車刀片是車削加工的唯一選擇。采用負(fù)型雙面刀片用于半精加工-粗車加工相當(dāng)普及。 粗車往往采用帶80°刀尖角的菱形刀片,刀片以杠桿夾緊方式裝夾。在重載下,刀片后端將發(fā)生極小幅的抬升,導(dǎo)致刀片切削刃遭受微小的崩刃或破損。一種解決方案是采用上壓夾緊式機(jī)械結(jié)構(gòu),但這僅適用于小切深的加工;當(dāng)切削深度加大,大切屑將摩擦壓緊刀片的上壓板。
伊斯卡設(shè)計(jì)并開創(chuàng)了全新的菱形及凸三角形車刀系列,稱之為燕尾IQ車刀DOVE IQ TURN (圖 4),刀片設(shè)計(jì)有楔形棱(圖5及圖6),即便是在超大重載下也能有效防止刀片的移動與抬升。這,有效提高了刀具壽命(圖7)。
熱衷于技術(shù)革新的工廠顯然會接納伊斯卡的燕尾IQ車刀DOVE IQ TURN(非ISO車刀)??墒牵渌哪>吖S怎么看?
總結(jié):
金屬切削世界因機(jī)床,走刀路徑及切削刀具的變革而持續(xù)更新。對常規(guī)的相對保守的模具工廠而言,以開放的胸襟檢驗(yàn)、采納新技術(shù),將收獲革新的解決方案并開闊加工思路。將新刀具融合進(jìn)不同的加工工序,新的完整工藝鏈對高生產(chǎn)率是至關(guān)重要的,令得模具工廠從中受益,并提升模具加工的生產(chǎn)力。■