提高金屬快速切除率

提高金屬快速切除率 

   大型零件粗加工時間對于模具廠是具有挑戰(zhàn)性的。通常粗加工耗費大量時間用于切除很大的加工余量，但仍然留給精加工刀具去完成大量的工作。這導(dǎo)致加工周期延長和產(chǎn)量下降。 

   B&J Specialty公司(Wawaka, IN，以下簡稱B&J)是一家模具制造商。當(dāng)它需要一種能快速地對零件粗加工并盡可能為精加工刀具留最少加工余量的刀具時，也碰到了這個問題。

挑戰(zhàn) 

   這個任務(wù)涉及硬度HRC36-40的P-20模具鋼的粗加工。模具的設(shè)計上需要在粗加工時切除超過2000磅的材料。為了完成這個重載粗加工任務(wù)，需要大量時間和資源。 

   B&J的第一個加工嘗試專注于花費大量時間的大型模具粗加工，在某些場合使用標(biāo)準(zhǔn)的圓刀片面銑刀甚至要花數(shù)天時間。最初使用直徑4英寸的圓刀片銑刀用于粗加工。刀片的每個切削刃通常僅能連續(xù)加工約15分鐘，對于淬硬的P-20工具鋼的加工參數(shù)為切深0.035"、進給速度約為40 ipm。這樣的切削性能表現(xiàn)遠達不到B&J的要求。它的任務(wù)需要對寬30英寸、長48英寸、厚11英寸的工件進行粗加工。更進一步，這種粗加工刀具具有很大的刀尖圓弧半徑，那意味著精加工刀具最終將要碰到更多的加工量。列舉了這些利害關(guān)系，B&J開始尋找能以更短的時間粗加工其模具的刀具，而且還能為精加工刀具留更少的加工余量。這能幫助B&J變得更有效率，而且為其客戶生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。 

解決方案

   當(dāng)聽到粗加工有問題時，B&J的Iscar代表提供了一些建議。第一個解決方案是四英寸的仿形銑刀。最初這個方案產(chǎn)生了一些驚人的結(jié)果。使用IC908牌號的刀片，B&J在轉(zhuǎn)速450 rpm、切深0.05"時獲得了65 ipm的進給速度。使用這把銑刀時，每個切削刃的刀片壽命至少是一個小時，為原來的四倍。與原先刀具的每個切削刃15分鐘壽命相比，它有了極大的提高。雖然已經(jīng)有了這些優(yōu)點，但他們的Iscar代表相信金屬切除率能進一步提高。 

   接下去他建議用FEEDMILL做試驗，那是一種特別設(shè)計用于金屬快速切除(F.M.R.)的刀盤式銑刀。結(jié)合了非常少的調(diào)整時間、提高了的刀具壽命和在極高的進給量下運轉(zhuǎn)的能力，使得FEEDMILL成為B&J用于其粗加工任務(wù)的上好選擇。 

   FEEDMILL系列刀具使用一種特殊形狀的三角形刀片，它能承受高達每齒0.138"的進給量。三角形的刀片使用大的圓弧半徑，切削刃外形使得刀具在很高的進給速度下運轉(zhuǎn)，每齒切除很大的量。另外，刀片設(shè)計成底部帶有一個凸臺，能裝到刀片座上相匹配的孔里。這使得刀片能承受更高的切削力，使其能運轉(zhuǎn)于比常規(guī)更高的進給速度。有了這種設(shè)計，刀片被更牢固地夾緊并因此能釋放通常作用到夾緊螺釘?shù)拇蟛糠謶?yīng)力。于是切削力沿軸向作用到主軸上，即使加工時有長的懸伸也有助于提供穩(wěn)定性。 

   如果FEEDMILL與專門設(shè)計用于快速進給銑刀深型腔應(yīng)用的新型長懸伸BT、DIN69871刀柄一起使用，深型腔銑削變得更加容易。這些刀柄在設(shè)計上考慮了提高穩(wěn)定性并改善了排屑。 

   這種新的裝備使得B&J能極大地提高生產(chǎn)率并在其粗加工上變得更有效率(以更高的進給速度粗加工整個模具，而且一片刀片也不需更換)。如某技工指出的那樣，“進給速度真的留給我們深刻的印象，尤其是當(dāng)你在主軸上的懸伸超過八英寸，使用2.5英寸FEEDMILL、切深為0.040英寸，我們能以轉(zhuǎn)速800 rpm和進給速度250 ipm運轉(zhuǎn)。”  

   B&J原先使用的裝備是16-mm的圓刀片并在切削時殘留大的圓弧半徑。換成相同規(guī)格的IC908牌號的刀片，B&J能得到每刃45分鐘的刀片壽命。“有了這種性能表現(xiàn)，我們知道我們找到了解決方案，”工程經(jīng)理Jim Reed解釋道。 

   在尋找新刀具方面，通過使用Iscar的FEEDMILL，B&J Specialty公司能夠極大地減少調(diào)整時間、提高刀具壽命并縮短加工周期。