伊斯卡高速鋁加工銑刀在航(háng)空工業的應(yīng)用
發布時間:2018-12-27
航空工業鋁合金件的銑削是一道需要(yào)大量去除材料(liào)的粗銑加工(gōng)工(gōng)序。故而,因這類零部件的半(bàn)精銑及精銑加工具有(yǒu)在粗銑後生成的窄(zhǎi)壁、薄壁(bì)上(shàng)加工的特點(diǎn),導致工件剛性弱。
盡管鋁(lǚ)作為一種軟質金屬材料相(xiàng)對而言機械加(jiā)工性更好,但許多航空航(háng)天零部件為大型零件,且型腔眾多。銑削加工往(wǎng)往需(xū)要去除原始零(líng)件材料的90%以上,半精銑及精銑加工工序時(shí)間(jiān)非常長。
在世界各地,許多這樣的大(dà)型零部件仍然在龍門機床上加工,這類機床具有(yǒu)非(fēi)常大的(de)水平工作台,垂直的主軸;而機床(chuáng)的結構常常使得排屑困難。另外,由於此類機(jī)床主軸功率及轉速受限而導致進給量低,最終使得(dé)切削加工時間長。在(zài)常見的龍門機床上(shàng)鋁合金的金屬(shǔ)去除率最高僅達2,000 cc/min,然而控製係統及主軸轉速(sù)受限還(hái)使得半精銑及(jí)精銑加工周期非常長。
為(wéi)降(jiàng)低單件(jiàn)生產成本,製(zhì)造商們需要提高粗銑加工的金屬去除率(MRRs)以及半精銑及精銑(xǐ)加工的工作(zuò)台進給。為幫助製造商們達成目標,機床商們(MTB)開發了現已隨處可見的五軸加工中心,加(jiā)工中心具有更高的主軸轉速,最高可達30,000 / 33,000 rpm,機床功率也(yě)更高。第一代這類功能強大的機(jī)床的額(é)定功率為60 KW,之後機床功率提高至70KW,如今80KW至(zhì)120KW的(de)機床額定功率已非常普遍。現今,先進五(wǔ)軸加工中心的主軸通常帶有內冷卻通孔,其結果是冷卻效果更佳並有助(zhù)於排屑,已成為深腔銑削加工必不可少的特性。
在可靠的加工條件下加工鋁件時,當在額定功率為60KW的機床上主軸以30,000 rpm的轉速進行粗銑(xǐ)加工時(shí),粗銑加工金屬去除率(lǜ)可達4,000 cc/min;同樣的,在額定功率為80KW的機床上可實現5,000 cc/min 的粗銑加工金屬去除率;在額定功率(lǜ)為120KW的機床上,更強固的主軸能實現高達8,000 cc/min的金屬去除率。
現(xiàn)代五軸加工中心的(de)出(chū)現及性能不斷增強及完善(shàn)的發展向刀具製造商們發起了挑戰(zhàn),需要其開發出一係(xì)列能實現更高更出色的加工參數的(de)先進刀具。
應用中,直(zhí)徑為50mm的可轉位粗銑刀,需根(gēn)據(jù)機床主軸功率(lǜ)選擇刀(dāo)片(piàn)數量:機床功率為60KW時選用齒數Z=2的(de)銑刀;機床功率為80KW時選用齒數Z=3的銑刀;機(jī)床功(gōng)率為120KW時選用齒數Z=4的銑刀。在型腔(qiāng)的粗(cū)銑加工中(zhōng),當采用直徑為50mm的銑刀因半徑太大難以實現時,通(tōng)常(cháng)采用直(zhí)徑為25mm的整(zhěng)體硬質合金立銑刀(dāo)完成加工。
當粗銑加工結束,在半精銑及(jí)精銑加工(gōng)中,為充分挖掘機床潛能,設定主軸轉速為30,000 rpm,最大工(gōng)作台進給為60,000 mm/min,采用整體硬質合(hé)金立銑刀能大幅縮短銑削時間。
在高速、現代化(huà)機床上,相比較於早前的加工,在惡劣的(de)加工條件下采用上述(shù)銑刀(dāo)能顯(xiǎn)著提高生產率、發揮機床性能。今天,一款標準的(de)具有(yǒu)強力(lì)高速主(zhǔ)軸,快速控製係統的現代機床比上一代最(zuì)頂級的任一款機床的生(shēng)產率要高出很多(duō)。
在惡劣的加(jiā)工條件下,現代(dài)化的(de)五軸機(jī)床在粗加工中具有更高的(de)金屬(shǔ)去除(chú)率。然而,若欲發掘出這些機床的全部潛能,還(hái)需要(yào)采用適合的前沿刀具。為(wéi)確保研製並發布理(lǐ)想的適用於現代化五軸機床的高效切削係列刀具,伊斯卡定製了兩條研發路徑。除了伊斯卡多產的研發部門深入實驗室工作,在(zài)自有(yǒu)機床上進行周密的實驗以淬煉(liàn)出一係列先進切削刀具原型,伊斯卡(kǎ)還與數家跨國航空(kōng)工業製造商密切(qiē)合作以確保新的切削刀具在實際的苛刻銑鋁加工條件下具有先進的性能。
伊斯卡研發部門發起的(de)挑戰(zhàn)簡而言之(zhī)就(jiù)是設計出一流的技術領先的(de)一係列切削刀具,能承受強力銑削及(jí)大的離心力,以保障加工過程非常穩定可靠、即便在深腔銑削中(zhōng)產生了大量的切屑也能排屑(xiè)流暢(chàng)。此外,為避免積屑(xiè)瘤(BUE)的產生,並能實現惡劣條(tiáo)件下的銑削,超大正前(qián)角銑刀片必須以(yǐ)帶有磨製的鋒利切削刃結合前刀麵拋光處(chù)理來設(shè)計。
作為第一家設計出帶螺旋切削刃的硬質合金銑刀片並將前刀麵拋光(guāng)的大正前角切削刃引入銑(xǐ)鋁加工的切削刀具供應商,伊斯卡繼續在該領域扮演著技術創(chuàng)新的領導者。伊斯卡頗具創新性的一部分刀具現已成功應用於帶有高速主軸的現代大功率高速銑削機床。在世界各地航空工業領域的銑鋁加工中,采用伊斯卡(kǎ)切(qiē)削刀具往往會收獲(huò)無以倫比的加工結果(guǒ)。
伊斯(sī)卡HSM90S係列可(kě)轉位銑刀專為鋁的高(gāo)效粗銑加工而研製,比如(rú)在(zài)功率(lǜ)為120KW的(de)機床上以RPM 33,000的轉速加工,排屑順暢,切削力低,產生的振動更小,從而表現出眾。在現代(dài)大功(gōng)率、高速主軸、快速進給機床上采用這些前沿的(de)切削刀具能大幅節省加工(gōng)時間,令高(gāo)效銑鋁加工的表(biǎo)現提升到(dào)更高的(de)水平。采用伊(yī)斯卡HSM90S係列銑刀能提高生產率(lǜ),並降(jiàng)低生產成本。
對半精銑及精銑加(jiā)工而言,伊斯卡研製了適用於切削速度非常高且快速進給的加工(gōng)參數(shù)的高(gāo)性能整體硬質合(hé)金立銑刀。采用這些高效(xiào)銑刀能實現高精度等級,被加工表麵質量高,最終收獲航空工(gōng)業鋁部件的高效銑削。伊斯(sī)卡(kǎ)高性能(néng)整(zhěng)體硬質合金立(lì)銑刀的采(cǎi)用能縮短加工時間,收獲更低的加工成本。
源於伊斯卡(kǎ)成功發布數款(kuǎn)前沿(yán)的高效鋁加工銑(xǐ)刀,世界各地的航空工(gōng)業製造商們(men)現因(yīn)伊斯卡深入而專注的研發以及與航空工業領袖級(jí)製造商們的合作(zuò)而收獲了諸(zhū)多益處。
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