五軸加工,優(yōu)勢顯著
顯而易見,五軸加工在現(xiàn)代金屬切削領(lǐng)域越來越流行。五軸加工優(yōu)勢顯著,例如僅用一次裝夾來加工復(fù)雜形狀的零件,而不改變工件的定位、同時保證高加工精度及減少加工節(jié)拍。
先進的工件制造技術(shù)提高了精密鍛造、鑄造和主流增材制造(AM)的水平。這也導(dǎo)致了工件的幾何形狀更為復(fù)雜,通過切削來減少加工余量和材料,并達到反映工件*終形狀的結(jié)果,這就要求高性能的切削刀具,以用于復(fù)雜幾何表面的精加工和半精加工。
球頭銑刀被視為用于加工3D表面的傳統(tǒng)刀具。球頭銑刀是銑削作業(yè)中用于表面半精加工和精加工的*常用刀具。五軸加工中心領(lǐng)域的發(fā)展,以及現(xiàn)代CAM系統(tǒng)的重大進步,使得不同切削刃型的刀具在市場中涌現(xiàn),也就是弧形或桶形立銑刀。盡管這些刀具為機械工人所熟知,但還是經(jīng)常被人忽視。五軸加工結(jié)合CNC軟件和復(fù)雜刀具配置的計算機建模,使得圓桶形立銑刀的應(yīng)用重回大眾的視野。
這些立銑刀的切削刃呈圓弧形,代表半徑大于刀具標(biāo)稱半徑的一段圓弧。為了便于比較,在球頭銑刀中,刀具半徑即切削刃的半徑。與球頭銑刀相比,使用“多刀路銑削技術(shù)”的弧形銑刀來加工表面可顯著增加步距,從而縮短切削時間。在加工復(fù)雜表面時,三軸CNC機床無法保證桶形刀具的正確切削位置。而五軸機床可實現(xiàn)桶形銑刀的充分利用。
桶形刀具,經(jīng)濟合理
根據(jù)切削刃相對于刀具軸線的方向,桶形立銑刀具有多種配置,如純桶形、錐桶形、透鏡形以及橢圓形或拋物線形。刀具的刃形決定了刀具的應(yīng)用。例如,透鏡形刀具同時適用于五軸和三軸機床,而錐桶形輪廓的立銑刀僅適用于五軸機床。桶形刀具設(shè)計應(yīng)用于多刃整體立銑刀中,可提供更高的刀具精度,并將刀具的齒數(shù)*大化。
伊斯卡NEOBARREL刀具系列包括多個系列。10mm錐桶形硬質(zhì)合金立銑刀具有半徑為85mm的弧形外圓切削刃。與10mm球頭銑刀相比,該立銑刀的步距提高了四倍,并達到相同的加工表面粗糙度。
伊斯卡 的MULTI-MASTER系列是可更換硬質(zhì)合金頭產(chǎn)品系列。該系列的全新錐桶形刀頭,與SCEM具有相同切削刃型和直徑范圍,并為MULTI-MASTER系列在五軸機床上的應(yīng)用提供了多種選擇。MULTI-MASTER系列刀具的可更換頭設(shè)計確保了硬質(zhì)合金的合理使用,經(jīng)濟成本優(yōu)勢顯著。多樣化的刀體、延長桿和減徑桿可實現(xiàn)為復(fù)雜的加工項目定制模塊化刀具組件。
單刀片設(shè)計,符合邏輯
伊斯卡近期推出了全新的桶形立銑刀系列,該系列采用了單刀片刀具設(shè)計方式。眾所周知,與可更換硬質(zhì)合金刀頭的刀具或整體硬質(zhì)合金立銑刀相比,單刀片刀具的精度較低。但如果我們對單刀片刀具進行分析并對精度做出一些妥協(xié),那么單刀片刀具也可以和可換頭刀具或者整硬刀具進行競爭。
為了消除對單刀片桶形刀具設(shè)計合理性的質(zhì)疑,我們應(yīng)該考慮幾個方面。
單刀片刀具通過擴大桶形銑刀的直徑范圍來提高成本效益。這些刀具的標(biāo)稱直徑為16-25 mm。與適合硬質(zhì)合金立銑刀和可更換頭的進給量相比,耐用的刀片結(jié)構(gòu)和高剛性的刀片夾持使每齒的進給量有所增加。這確保了適當(dāng)?shù)倪M給速度,從而高效地進行加工。當(dāng)加工穩(wěn)定性較差時,減少齒數(shù)有助于控制振動。BALLPLUS系列刀具可通過使用桶形刃口刀片將常規(guī)刀具轉(zhuǎn)換為桶形立銑刀。伊斯卡BALLPLUS刀具包括多種刀體、刀桿和延長桿的選擇,大大簡化了刀具定制。如今,單刀片桶形刀具設(shè)計成為了更加符合邏輯、更加合理的選擇。
在現(xiàn)代制造業(yè)中,桶形銑刀的前景十分廣闊。金屬加工行業(yè)已實現(xiàn)了桶形設(shè)計的許多應(yīng)用用途。其中包括整體硬質(zhì)合金桶形立銑刀、整硬可換頭式桶形銑刀和單刀片桶形銑刀,這些產(chǎn)品構(gòu)成了一個完整的桶形仿形銑刀系列,共同面對未來的挑戰(zhàn)。
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