硬切削工艺可在新用途中代替EDM

　　过去十年中，切削刀具和加工中心技术的发展，为加工硬质材料(硬度≥55Rc)制成的、具有复杂外形和几何形状的部件进行铣削加工提供了机会，而这以前是要通过电火花加工(EDM)完成的。虽然对复杂的外形来说，电火花是精确度最高的一种制造工艺，但还是会出现一些不如意的问题。例如，由于电极磨损，生产一个普通部件需要4~5个电极。

　　通过对机床进行合适的设置，可采用s硬质合金螺纹铣刀对硬质材料进行攻丝，而这以前是通过EDM完成的。

　　PCBN嵌件(此处显示的是用于多方位车削加工的嵌件)可帮助企业对硬质材料进行剖面测量和开槽。

　　经过涂覆的硬质合金立铣刀，其对硬质材料的铣削能力得到提高。

　　现在可加工硬质部件(如环衬)，从而在外径或内径处生成螺纹，也可进行开槽。

　　在过去十年中，新型切削刀具和加工中心技术的发展，为加工硬质材料(硬度≥55Rc)制成的、具有复杂外形和几何形状的部件进行铣削加工大开方便之门，而这以前是要通过电火花加工(EDM)完成的。虽然对复杂的外形来说，电火花是精确度最高的一种制造工艺，但还是会出现一些不如意的问题。

　　例如，生产一个普通部件需要4?5个易磨损的电极。虽然当电极出现磨损时能对重磨，但由于该过程不在机床上进行，因此费时且耗费成本。电火花加工由于采用流体介质和水，因此会变得混乱，并引发环境问题。与机械加工相比，EDM总体而言是一种费时的工艺。

　　在过去，产品制造商并没有太多的选择。而目前的机床刀具则能在较高的进给速度下，按复杂的刀具轨径运行。当这些机床与硬质合金立铣刀(如Seco为了对淬硬钢进行高进给铣削而开发的JabroJHF180)配合使用时，车间可采用高进给方法生成部件外形，而这以前只能通过EDM实现。许多加工硬质材料的车间发现，他们现在能选择生产并予以实施。

　　如今，硬切削领域真正令人兴奋的事情是硬攻丝技术的发展。硬质材料通常很难生产螺纹，特别是优质材料。对于硬度在55Rc以上的加工材料(铸铁或钢)，Seco刀具公司已觅得通过采用其经过涂覆的硬质合金螺纹铣刀，生成具有多种牙型的优质螺纹的新方法。例如，使用EDM技术时，需要1~1.5小时才能生成10×24的螺纹。而新型螺纹铣刀可在约45秒内生成螺纹，并具有更好的表面质量和尺寸控制。

　　铣螺纹时，严格的设置和尽量减少径向跳动是很重要的，而这是主要依赖于夹紧方法。在这些用途中，热缩加工可使部件具有最高的同心度和最低的总径向跳动水平。

　　硬攻丝的关键在于使用经过涂覆的硬质合金或聚晶立方氮化硼(PCBN)嵌件—。立方氮化硼是一种烧结产品，采用一种已知的最软材料--六角氮化硼制成。这种柔软的白色粉末可承受模具和铁砧的反应/合成加工过程中的高温高压，产生立方氮化硼。其硬度在人类已知的物质排第2位。

　　新开发的PVD涂层采用Ti(Si)N等先进材料，改善了PCBN嵌件的性能。而这是在通过使刀刃在较长时间内保持锋利而实现的。涂层通过降低摩擦系数而改善耐磨性，从而减少切削刃产生的热量。它们可提高表面的润滑性，更快地排除碎屑，并提高加工速度。涂层还有助于防止由于工件与刀具产生化学反应，而在切削刃边缘产生的粘屑。

　　Secomax是包含各种牌号的系列高性能切削刀具(采用PCBN制成)。这些牌号的刀具被专门用于加工淬硬钢、珠光体铸铁、硬铁和高温合金。虽然PCBN刀具的成本比常规刀具高出10~20倍，但研究表明，其整体生产效率和刀具寿命比常规刀具高出10~300倍。

　　使用PCBN嵌件的另一项优势，在于可用硬车削代替磨削。更灵活和更迅速地更换刀具，以及较长的刀具寿命，都有助于降低加工成本、提高生产效率和提高部件质量，这远远抵销了PCBN刀具的初始成本。

　　近日，Seco实现了新突破。该公司开发了一种能对硬质材料进行单点攻丝的新工艺，而此前这需要用EDM工艺完成。该工艺可在几乎所有外径位置和直径2.5英寸的内径中生成螺纹。通过在淬硬钢制成的轴承套圈衬板(硬度为65Rc)上采用硬攻丝方法，采用单点AcmeCBN嵌件，对部件先后进行车削和攻丝——所有操作均在同一机床上完成。而在过去要采用磨床(成本明显高于数控车床)和EDM机床进行机械加工，加工时间为1~1.5小时。而硬攻丝则需要3~4分钟。

　　而且，硬攻丝不局限于直径较大的部件。对于较小尺寸的部件，Seco首先采用JHF180硬质合金立铣刀，利用圆弧插补过程开孔。此后，用标准硬质合金螺纹铣刀生成10~24条直径在0.150英寸以上的螺纹。采用标准刀具时，该技术可成功用于加工硬度为70Rc的材料，并需要安装一台坚固耐用的机床。

　　通过在同一设备上将螺旋插补与攻丝过程相结合，可在1分钟内生成1个2英寸深的孔，虽然40秒内进行攻丝。若用EDM加工相同部件，将花费1.5小时，并至少耗费3个电极。

　　Seco承认，这一过程需要进行少量调试和故障分析。但生产效率和质量方面的收益，可轻易抵销前期工作的成本，尤其是当你拥有一个知识渊博，并且能迅速和有效地解决故障的加工和供应商。

　　鉴于目前市场激烈竞争，供应商必须采用更有效的、可提高生产效率的流程，更加迅速地对客户需求作出响应。制造商通过选择制造方法，可选取最具成本效益的战略，而不再局限于一项技术。继续开发EDM和机械加工方法，就有可能生产出效率更好的新部件。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。