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加工铝件比加工铁件难多了?那是你没选对刀!

2016/01/08 16:53   |    阅读量:4924   |    来自: 深圳机械展

【导语】 由于铝的特殊特性,不论采用何种机床加工,在效率、寿命、工件光泽度方面往往不尽人意。因此在加工铝时如何选择合适的刀具及加工工艺成了大家关心的问题。


我们先来了解下铝及铝合金的加工特点:铝强度低,硬度低、塑性大,适合于塑性成型加工,但切削加工时变形强化倾向大,易粘刀,很难加工出光洁的表面。铝合金在强度、硬度与纯铝相比提高很多,但与钢材相比强度与硬度低,切削力小,导热性好。


由于铝合金质软,塑性大,切削时易粘刀,在刀具上形成积屑瘤,高速切削时可能在刀刃上产生熔焊现象,使刀具丧失切削能力,并影响加工精度和表面精糙度。此外,铝合金的热胀系数大,切削热容易引起工件热变形,降低加工精度。


今天小编就为您推荐2个铝材加工的经典解决方案:


1、山特维克可乐满


为了达到日益严格的排放标准,目前汽车行业的一大趋势是采用铝材等轻质材料来制造汽缸盖之类的零件。发动机制造商希望通过提高燃烧压力和温度来降低排放,而汽缸盖则需要能够承受这种压力和温度。


M5B90铣刀正好能满足汽车行业对更高表面光洁度和更小公差的要求,同时尽可能缩短生产周期、减小零件公差,并达到规定的表面质量,从而适应大批量生产的要求。然而,面铣加工也经常面临挑战,例如毛刺、刀具呈不规则磨损,以及刀片使用寿命不可预测,这些问题往往会增加单件生产时间。


20160108045814332_95.jpg


山特维克可乐满与汽车行业携手合作,开发出了M5B90铣刀。这是一款定制设计面铣刀,它使得面铣加工不仅有出色的表面质量,并能降低30%的单件加工成本。这款刀具设计采用了独特的轴向和径向刀片定位,确保每个刀片都能迅速有效地切削,而无需对刀片进行任何调整,同时避免毛刺。这款刀具产生的切屑较薄,可以轻易地从工件上去除,从而避免对已加工面造成损害。每个刀具均针对零件定制,优化了切削刀片数量。刀片当中的修光刃,可以确保获得出色的表面质量。由此减少了三分之二的刀具调整安装时间。因此,与传统刀具相比可以实现高进给加工并减少刀具齿数。


案例研究


一家汽车制造商希望改进不稳定的汽缸盖燃烧室面加工工艺并去除毛刺,同时还需要正确预知刀片寿命。而目前由于每次刀夹调整的略有差异,造成了刀具寿命的变化。工件质量要求为粗糙度Rmax20、表面波纹度W4和平面度0.05mm。山特维克可乐满M5B90铣刀的加工表面完全符合这些标准,每年可节省21,000欧元。



原有刀具

M5B90铣刀

切削速度,vc

3,140 米/分钟

3,800 米/分钟

主轴转速,n

5,000 转/分

6,000 转/分

进给率,vf

8,280 毫米/分钟

9,000 毫米/分钟

切削深度,ap

0.5 毫米

0.5 毫米

刀具寿命(件)

30,000 平均

45,000


总结


山特维克可乐满M5B90铣刀充分满足了当今汽车行业对于在高压和高温下(如喷射系统和涡轮增压器)采用更轻和更硬材料的需要。这款刀具的设计可提供稳定和无毛刺的加工,并具有可预测的刀具寿命和十分出色的表面质量。


2、京瓷


铝合金由于具有轻量、高比强度的特点,广泛的用在从宇宙航天以及我们身边的很多日常用品中。从种类上而言既有时效硬化的类型,也有高硅含有量以及难削性高的种类。


一直以来在加工上都依赖于K型的硬质合金或者金刚石刀具。这里我们为大家推荐京瓷的新产品 “DLC涂层PDL025”。


下面就从三个方面为大家介绍“DLC涂层 PDL025”的特长。


1.高硬度 无氢DLC涂层


以往的无氢DLC涂层虽然硬度够,但耐剥离性不够,相对于性价比而言在性能提升上不显著,存在着与K型硬质合金相近的课题。而含氢DLC虽然韧性优异,但无法实现精密加工要求的加工品味和精度。另外,金刚石涂层虽然可以与DLC同样可对应复杂的形状,但又存在着成本高的问题。


现在,京瓷通过保持无氢DLC的硬度提高耐剥离性的方法,把这些问题解决了!


与以往市场上流通的DLC相比,硬度提高4倍、强度提高2倍。



2.高密着性与连续的切屑排出性


一般而言,无氢DLC密着性较差,容易发生锐角刀尖剥离,发生熔着或切屑压着引起的加工面品质降低。


“PDL025”可通过提高密着性抑制这些不良的发生,保证卓越的加工面品质与连续的切屑排出性。


20160108050342649_143.jpg


3.优异的耐熔着性


“PDL025”的高被膜密着性使得成膜困难的切刃棱线也表现良好。


与其他公司产品在初期即发生剥离、熔着以及崩损相比,“PDL025”即使在加工了3倍的时间后也没有发生异常。


20160108050444871_723.jpg


加工实例



(来源:金属加工)

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