切槽加工刀具系统与硬切削加工 - 文章

切槽加工刀具系统与硬切削加工

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瑞士的Urma公司与德国Paul Horn公司在共同工作中，研发了迄今为止切槽加工中独一无二的刀具系统。此种加工能细分成轴向加工和钻镗加工2个部分。

轴向加工

轴向加工或平底扩孔是从5mm直径起，其切削宽度从1mm起。切槽深度取决于所使用的刀片。在轴向加工的标准程序中，Horn公司的轴向加工Dmin＝5mm，切削宽度为1mm，最大切槽深度为2mm。从外径20mm和切削宽度3mm起，能使用A110型刀，其最大切槽深度为30mm。特殊流线形的超小型刀片，有可能使刀片在直径范围内向上无界限放置。为了使这种多重刀片能配置瑞士Urma公司的刀具，Paul Horn公司研发了刀盒或刀夹，它能与由Urma公司制造的刀具系统IntraMax联系起来，工件槽的加工直径可从5mm至150mm。

钻镗加工

为了完成钻镗加工，自直径0.3mm起始，几乎可使用所有刀片。在此，配置了可为所有刀片使用的刀夹。其精镗刀头可在mm精度范围作调节。对于高精密加工而言，也有可作平衡补偿的精镗头可供使用，这种精镗头能加工出具有无痕表面和完美几何形状的工件。

硬切削加工

人们称加工硬度超过56HRC，或者强度Rm＞2000N/mm2的钢铁材料为硬切削加工。多数情况下，制模或锻模在预加工之后，要经过渗碳或者淬火。在预加工后，必须预留一定的精加工余量。尤其是加工带有球面或环面形状的工件时，硬铣削更显重要。硬铣削可切削硬度至70HRC的材料，所要求的表面粗糙度通常只有借助于手工抛光才能达到。这是一道很昂贵的加工工序。为了缩短手工抛光所需的时间，必须在铣削时利用具有确定几何形状的刀刃。如在高速切削（HSC）加工中，使表面接近于抛光表面的粗糙度：最大为Rz1的表面质量。市场上通用的硬金属铣刀不适合在这个范围内切削。解决硬材料的铣削问题，必须满足一些先决条件。例如，一个解决方案是，使用由特种硬质合金基体材料制成的、具有独特的几何形状和相应的涂层的Horn DS铣刀。这意味着刀具必须具备这三个重要要素。在刀具的制造过程中，必须特别注意这些要素之间的平衡。

高速切削

通常，采用HSC加工才有可能对硬度超过56HRC的工件进行切削。对此，其限制条件是切削速度和温度的综合作用。对于HSC而言，必须在合适的切削速度下测试工件材料的熔点。通常工件材料的熔点高于涂层的最高允许的温度，所以必须小心谨慎。在此最好的警句是“保持刀具冷却”。这意味着一方面与工件的接触区必须尽可能小，另一方面必须在确定的速度中完成切削加工，使切削刃来不及发热到超过涂层所允许的温度。正确检测转速尤其重要。为此，必须以实际有效的刀具直径为基础。在横向进给量ap=0.1mm的情况下，直径为6mm的球头铣刀，实际有效直径为1.54mm。为了使切削速度达到200m/min，转速必需达到41000r/min。

加工时产生的切屑和随切屑所带有的热量必须尽快排除。最佳的方法是通过主轴直接向切削刃吹压缩空气。按照工件材料不同，压缩空气可夹带少量润滑油。利用少量润滑油能加工出更好的表面质量，因为切屑不会粘附在切削刃上。

对于硬切削加工而言，绝对不能使用乳化液。只是一滴水就可能引起温度突变，并会使刀具分解为单一成分。由于温度突变所引起的硬质合金的微小裂纹，将会导致切削刃开裂。在HSC加工情况下，根据刀具直径和转速的不同，这些碎片可能具有相当于从轻武器中射出的子弹的能量。

应用

最早为石墨切削而开发的HSC铣削，不仅意味着高转速和大进给量，而且在众多因素的共同作用下，其应用范围不断扩大。论述对机床的要求已超出本文所谈及的范围。硬铣削的功率在很大程度上决定于所使用的机床。总而言之，硬切削的概念是和高速切削加工联系在一起的。 (end)

(投稿) (2006-5-22，阅读1122次)

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