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在淬硬工具钢中的高速切削特性
作者:admin    发布日期:2010-9-10     点击次数:
  在模具制造业,最大的经济工件尺寸约为 400×400×150 (长×宽×高)。最大尺寸与高速切削中相对低的材料去除率有关。当然也与机床的动力特性和大小有关。如前面所述,大部分模具在完全的切削(单次装卡)中尺寸相当小。进行的典型工序为粗加工、半精加工、精加工和许多情况下的超精加工。圆角和圆弧的铣削总是要为后面工序的刀具留下一定的余量。在许多情况下,要使用3-4种刀具。
  通常直径范围为1-20 mm。在80到90%情况下,切削材料是整体硬质合金立铣刀或球头立铣刀。常常使用有大圆角的立铣刀。整体硬质合金刀具的切削刃加强了,前角为零或负(主要用于硬度在54 HRC以上的材料)。一个典型的和重要的设计特点是为了得到最大弯曲强度而加厚了芯。
  使用有短切削刃和接触长度的球头立铣刀是有利的。另一个重要的设计特点是掏槽能力,当沿陡壁切削时,这必需的。也可以使用带可转位刀片的尺寸较小的切削刀具。特别是用于粗加工和半精加工。这些刀具应有很大的刀柄稳定性和弯曲刚度。锥度刀柄提高了刚度,重金属制成的刀柄也提高了刚度。
  模具的槽形应当是浅的,不能太复杂。一些槽形也适合使用具有高生产率的高速切削。
  使轮廓切削刀具的路径与顺铣结合得越好,切削效果越好。
  一个精加工或半精加工时应遵循的原则是采取浅深度切削。切削深度应不超过0.2/0.2 mm(ae/ap)。这是为了避免刀柄/切削刀具产生过大的弯曲,以保持模具的小公差和槽形精度。每个刀具均匀分布的余量也是保证恒定的个高的生产率的条件。当ae/ap恒定时,切削速度和进给率应总是保持在高的水平上。这样,机械变化和切削刃上的负载会较小,刀具寿命也提高了。
  切削参数
  TiC,N或TiAlN涂层的整体硬质合金立铣刀在淬硬钢(HRC 54-58)上的典型切削参数:(HRC 54-58)
  粗加工
  实际切削速度vc:100 m/min,ap(轴向切削速度):刀具直径的6-8%,ae(径向切削深度):刀具直径的35-40%,fz(进给量每齿):0.05-0.1mm/齿
  半精加工
  实际切削速度vc:150-200 m/min,ap(轴向切削速度):刀具直径的3-4%,ae(径向切削深度):刀具直径的20-40%,fz(进给量每齿):0.05-,15 mm/齿
  精加工和超精加工
  实际切削速度vc: 200-250 m/min,ap(轴向切削速度): 0.1-0.2 mm, ae(径向切削深度): 0.1-0.2 mm, fz(每齿进给量): 0.02-0.2 mm/齿
  当然,这些值与外杆、悬伸、应用的稳定性、刀具直径、材料硬度等有关。这些值仅是典型值和具体的某一应用的值。在对高速切削的讨论中,有时可以看到提到的切削速度值是极高和不现实的。
  推荐使用有压缩空气或高压油雾的干铣削
    高速切削的实用定义
  HSM不是简单意义上的高速切削速度。 它应当被认为是用特定方法和生产设备进行加工的工艺。
  高速切削无需高转速主轴切削。许多高速切削应用是以中等转速主轴并采用大尺寸刀具进行的。
  如果在高切削速度和高进给条件下对淬硬钢进行精加工,切削参数可为常规的4到6倍。
  在这些情况中,切削速度vc可能是用刀具的名义直径计算的,而不是用切削的有效直径。例如:
  90°角的立铣刀,直径6 mm。实际切削速度为250 m/min时的主轴转速 = 13 262 r/min。
  球头立铣刀,名义直径为6 mm,轴向切削深度ap为0.2 mm时有效切削直径为 2.15 mm。实际切削速度为250 m/min时的主轴转速 = 36 942 r/min。
  在小尺寸零件的粗加工到精加工、精加工及任何尺寸零件的超精加工中,HSM意味着高生产率切削。
  零件形状变得越来越复杂,高速切削也就显得越来越重要。
  现在,高速切削主要应用于锥度40的机床上。
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