高性能切削中切削刀具的选择

在高性能切削中,五种能提升切削刀具性能的方法已经显著改善了切削刀具的经济性。缩短刀具供货时间并提高其质量还能使用户获得更大的收益。

目前切削刀具除去其自身功能以外而被作为“合理化工具”的应用正不断提升其经济性。这得益于不断进行的多方面的刀具开发,而不是仅仅通过孤立的性能优化来实现。例如,仅通过延长刀具使用寿命——通常采用当今广泛沿用的肤浅评价标准——来降低加工成本的作用相对有限。

具有不同螺旋线升角的铣刀较大轴向进给量情况下的低振动铣削:多功能带柄铣刀"DHC"能进行粗加工和精加工

生产工程中的整体平衡对于切削刀具,尤其与HPC(高性能切削)相匹配的切削刀具,所产生的影响也不能仅仅归因于切削时间的急剧上升。其实HPC更多的是作为单个措施带来收益。只有在全面考察所有单个措施之后才能得出刀具的真实性能参数,而下面的每一个措施都能不断优化其性能:

◆将使用寿命提升1500%；

◆摆脱不稳定比例关系的影响,减小切削过程中的振动；

◆将每齿进给量提高500%；

◆将切削时间提高超过200%；

◆在粗加工中获得精加工的精度并提升刀具的多功能性；

如何利用大功率切削中的自由增长能量？

这五个性能优化措施的整体平衡能显著提高各技术优势带来的经济性。用户可以明显地感受到缩短供货时间和提高刀具质量所带来的收益。

技术飞跃的前提是需要解决下面的所有问题,这些都是由LMT(LeitzMetalworkingTechnology)在其进行全面技术革新项目的开始阶段所提出的:

HPC应用范围在很多实例中,HPC刀具的实际功率并得到未充分利用,这也是一个值得关注的潜在改进方向。

如何降低刀具对加工过程中其他部分(机床、工件和夹具)产生的静态和动态力学方面的作用,从而降低这些作用力并同时利用大功率切削中潜在的能量？

解决这些问题的有说服力的方案的出发点是切削角“调整螺栓”、切削力分配和切削策略。LMT集团最新的硬质金属基材和涂层,以及现代化的装夹技术为通过最高科技水平来实现加工目的提供了必要的框架概念。

具有尽可能大切削前角和切削螺旋角的刀具几何形状

下文所述的五种显著提高HPC性能解决方案中的第一种以新的刀具几何形状为基础,即具有尽可能大的切削前角和切削螺旋角(以不影响切削稳定性为前提)。

LMT集团Kieninger公司开创了一种名为Lahr的全新方法,即采用由球面和螺旋形切削结构组成的硬质金属刀片WPR-AR(APApplicationRoughing)。这种新式刀片与没有螺旋形切削结构的转盘刀片WPR-16-CF相比,能带来性能飞跃:刀具寿命提高了1680%。这个数值是经过使用直径16mm的带柄刀具按照以下条件对材料1.2344进行铣削而获得的:

切削速度Vc=326米/分,转速n=6500转/分,每齿进给量fz=0.2毫米,进给速度Vf=2500毫米/分,ap=3毫米,ae=4毫米。

刀具使用寿命因此由20米提高到了337米。

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