直角銑刀
在銑削加工應(yīng)用中,直角銑刀(90°主偏角銑刀)是*常用的銑削刀具。它們廣泛應(yīng)用于方肩銑削、開槽銑削、有凸臺(搭子面)的端面銑削等。還可以用坡走銑削和車銑加工的方式加工某些面。無論是可轉(zhuǎn)位銑刀、整硬銑刀還是焊接銑刀,直角銑刀在各刀具制造商的通用銑削系列中都是占主導(dǎo)地位的產(chǎn)品。
在選擇直角銑刀時,有幾個重要的決定性因素需要考慮,例如工件材料、加工余量、精度要求、工件表面質(zhì)量、系統(tǒng)剛性、機床性能。這些因素不僅影響到對銑刀類型、刃口角度形狀、刀具結(jié)構(gòu)的選擇,也是刀具在制造商在進行刀具設(shè)計時考慮的關(guān)鍵點。例如采用整硬銑刀實現(xiàn)高精度銑削加工;采用可轉(zhuǎn)位銑刀滿足重載切削的同時實現(xiàn)降低刀具成本的需求。整硬銑刀和焊接式銑刀需要精磨加工出所需的刃口角度形狀,而可轉(zhuǎn)位銑刀中的壓制刀片直接決定刀具的刃口角度形狀。
二十世紀九十年代初,隨著伊斯卡創(chuàng)新推出安裝螺旋刃刀片結(jié)構(gòu)的HELIMILL系列直角銑刀,金屬切削加工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大飛躍。螺旋刃刀片的高效切削刃由頂面(前刀面)和螺旋側(cè)面(后刀面)構(gòu)成。這是一個里程碑式的刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計,刀片具有恒定的正前角和沿著切削刃邊恒定的后角。這一開創(chuàng)性的結(jié)構(gòu)大大降低切削功耗使得切削更加平穩(wěn)。伊斯卡HELIMILL系列*了一種全新的刀片設(shè)計理念,裝夾刀片后形成恒定的切削后角成為新的刀片結(jié)構(gòu)設(shè)計的標桿,走在銑削技術(shù)發(fā)展的*前沿。
直角銑刀刀片外形種類眾多,包含矩形、正方形、平行四邊形、菱形、三角形或凸三角形。刀片的形狀不僅決定了刀片可轉(zhuǎn)位刃口數(shù),而且也會影響刀片的其他一些重要特性。與矩形刀片相比,正方形或三角形刀片更寬。刀片寬度更寬有利于設(shè)計直徑更大的中心螺釘孔,通過使用規(guī)格更大的螺釘實現(xiàn)更強固的刀片鎖緊。然而刀片寬度的增大不僅會限定銑刀*小直徑的范圍,而且沿徑向更深的刀片定位槽還會降低刀體的強度。而這也僅僅只是可轉(zhuǎn)位直角銑刀設(shè)計中需要權(quán)衡的一個因素。設(shè)計中還有多個因素需要考慮,如選沿徑向分布的平裝刀片還是選沿切向分布的立裝刀片,刀片刀尖圓角半徑范圍,刀片是否帶修光刃,刀片是否帶分屑功能等。銑刀設(shè)計中必須考慮的因素還有被加工材料的特性和銑削的方式。
伊斯卡*新的直角銑刀
隨著刀具市場上各種形狀和形式刀片的普及,設(shè)計出新的刀片形狀已經(jīng)成為過去。伊斯卡*新研發(fā)的NEOLOGIQ系列直角銑刀產(chǎn)品,旨在探索實現(xiàn)滿足快速高效銑削的刀具解決方案。
伊斯卡研發(fā)工程師全新設(shè)計的NEODOS890銑刀,可以勝任鋼件、鑄鐵件的粗加工及半精加工。這款直角銑刀,適用于工況欠佳的銑削環(huán)境,刀具設(shè)計綜合實現(xiàn)了降低成本、提高效率的需求。銑刀夾持結(jié)構(gòu)強固的雙面刀片,刀片為正方形,刀片的頂面、底面及側(cè)面均采用伊斯卡獨有的壓制技術(shù)壓制成型。刀片帶8個右旋螺旋刃,頂面及底面各帶4個。當?shù)镀b夾于銑刀體時,形成徑向正前角和軸向負前角,從而確保在各種工況和斷續(xù)切削情況下,均能降低機床功率消耗,實現(xiàn)平穩(wěn)輕快的切削。燕尾槽結(jié)構(gòu)定位槽使得刀片與刀體剛性定位夾緊,顯著提高刀具整體剛性。刀片帶修光刃,可以提高加工產(chǎn)品的表面質(zhì)量。突破想象的全新正方形外形結(jié)構(gòu)和壓制技術(shù)優(yōu)勢相結(jié)合,為面銑加工提供了高效、經(jīng)濟的解決方案,尤其適合工件有類似于凸臺(搭子面)這種有干涉的情況。
夾持雙面凸三角形刀片的HELIDO直角銑刀系列,刀片帶6個切削刃,能用于密齒型銑刀的設(shè)計,以提高切削進給率,實現(xiàn)生產(chǎn)效率的*大化。銑刀具有雙正前角結(jié)構(gòu),軸向正前角和徑向正前角。這一特點有利于降低切削加工功耗,使得在低功率機床上能進行粗銑加工。功能強大的HELIDO系列銑刀通用于方肩銑、槽銑、側(cè)插銑和坡走銑,還可以進行螺旋插補銑。這類銑刀的主要優(yōu)勢是綜合了90°*輪廓精度、高生產(chǎn)率、低成本等眾多優(yōu)點。
高效銑削鋁合金和其他有色金屬(ISON材料組)對刀具提出了鋒利切削刃和前刀面拋光處理的要求。帶分屑槽切削刃是進一步提高銑刀切削性能的途徑。單面三角形鋸齒狀切削刃的HELI3MILL銑刀刀片是直角銑刀中的一大利器,是非常經(jīng)濟-高效的銑刀。
結(jié)語
以上給出的案例證實了探索改進優(yōu)化可轉(zhuǎn)位直角銑刀的路遠未窮盡。即使在開發(fā)設(shè)計新刀片時有更多的主偏角銑刀可以考慮,但開發(fā)出全新的直角銑刀仍會是很具吸引力的解決方案。
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