涂层在轴加工中的应用

wang4305241977

　　变化的加工任务对单件或小批量零件制造商不断提出新的要求。如果要在激烈的竞争中取得优势，必须使用高效率的铣削工具，首要任务是必须满足工艺性和经济性方面的要求。
/ i% _- X* X6 R! _! E, G　　大多数刀具和模具制造商之间的竞争体现在其所能提供的服务上：比如所能加工工件的大小、材料、加工和精度能力。个性化的战略能够从时间和成本压力方面进行改善，能够对工艺优化到服务方面提供咨询建议。
　　这其中的一个难点是生产效率，这也是大多数加工企业所面临的一大挑战。为了优化成本核算和提高竞争力，刀具制造商Paul Horn公司针对不同的应用场合以及材料开发了一系列的产品，包括DS系列全硬质合金铣刀、DA系列立铣刀和螺旋头铣刀以及DM系列组合铣刀。
　　一般来说，用户会按照产品手册或者根据特殊的规格选择刀具。因此，产品丰富多变的刀具和模具制造业就需要较高的灵活性和较短的供货期。此外，Horn公司多年来一直从事刀具开发并分析了众多的应用案例，这使得他们具备了很强的专业能力，也有利于解决复杂的铣削问题。
　　一家医疗器械制造商希望能够通过设置一个漏斗状浇口简化圆柱支架的浇铸流程。来自Tuebinen附近Moessingen的WF Fottner公司承接了这项任务，利用4个模板制造所需的两片式喷射铸造模具。
　　目标是进行200万次加工
/ H) q% T; U/ Z3 _( {5 ~) G; d　　这个模具的边缘长度达到了500毫米，并且根据用户的要求设计了特殊的轮廓，目的是要达到200万次加工——该公司为此设计了特殊的模具并为刀具找到了特殊的工艺流程。这项与Tuebingen的刀具制造商所进行的合作不仅仅能够缩短地域上的距离，更重要的是能够满足刀具种类、效率、精度和经济性等方面的要求。
3 ?+ b2 Y4 Z# g$ A- S1 J) b+ }" d　　第一项任务是对闭合边缘的模板进行粗加工，其材料为热作模具钢1.2343ESU，具体的加工参数如下：使用DM系列的角铣刀，直径为12毫米，切削头半径为2毫米，并使用0.2毫米的量块进行检验控制。这个过程的特点是使用了专利的部件用于连接刀柄和刀片，可供直径范围为8~12毫米。
　　由于刀柄作为各种直径刀片的支架，之间的配合需要非常精确，因此必须按照切削参数尽可能少地选择刀具进行比较经济的加工。
　　硬质合金刀柄长度范围很大，而且具有可收缩的结构。使用长度达140毫米的刀柄可以进入空腔内部，并且能够达到很高的径向精度。
; u( d& [/ L4 a& m% K　　由于供货期的原因以及为了更好地利用加工中心的能力，可以在加工中心模板旁边装夹两根黄铜电极，用于加工另外的喷射浇铸模具。尽管两者的铣削参数不同(与模板不同，黄铜电极需要潮湿的环境)，但是由于可以单独使用DM系列铣刀，也可以使得数控编程过程变得相对简单。
　　产品目录上的黄铜铣刀可以分别拥有2、3、4个刀刃，切削圆周的直径范围在0.3~12毫米。利用电极进行粗加工的推荐加工参数为：使用2~4个刀刃的环形及全半径结构，对金属丝模具进行半精加工和精加工可以使用直径为0.3~2毫米的双刃微型铣刀。
' |! W* ~. D5 _: F9 v5 h/ {; g　　DS系列多边全硬质合金铣刀
　　DS系列铣刀可以用于对硬度超过HRC55的模板进行精加工。该系列拥有不同结构的铣刀，最多可以具备16个切削刃，能够用于加工黄铜、石墨、铝、塑料、偏软和硬化过的钢材以及钛合金材质的零件。不同的硬质金属和涂层处理使得“软-硬铣削”工艺的加工范围能够达到HRC60，而硬铣削工艺范围能够达到HRC56~70。刀柄的质量等级达到了H5级，能够得到0.005级别的径向精度，非常适用于最终精加工。
　　这样的精度主要来源于4根导轨和用于支承模板的空腔。此外，精加工之后还可以利用腐蚀工艺获得特殊的表面结构。DSMR型六刀片式立铣刀的直径为6毫米，角半径为1毫米，能够进行精加工，而且不会留下切削痕迹。
　　螺旋头铣刀能够提高生产效率
　　使用4个材质为1.2343ESU的模板、球头直径为8毫米的DSK型双刀式全半径铣刀就可以证明DS系统的多功能和经济性。
# ]: b% A3 q* D6 x# ~6 m　　铣削系统的第3个组成部分是DA系列立铣刀和螺旋头铣刀，可以用于对1.2312材质的侧喷模板进行精加工。16、20、25、32毫米尺寸DA系列的特点是拥有可翻转3刀片式的结构。这种结构能够确保较高的切削稳定性，并且能够为表面质量要求较高的零件提供轴向上的抛光几何外形。
) ^- P- o+ c7 ]( o　　根据径向和轴向的加工工艺设置不同的切削前角，按照不同的加工工艺匹配模板，利用两块刀片就可以得到90度的轴肩，精度极高。
　　进行深度铣削时可以根据平板的尺寸选择3毫米或者4.5毫米的接触宽度。此外还可以达到1毫米的沉没深度。DA系列中所有的支架和刀柄都使用了硬质材料进行涂层处理。
: ]" o2 M7 D( X3 ?$ c0 E8 V4 o2 }: T  o　　铣刀系列能够带来多方面的效益
- m; ]/ k: P/ l　　DS、DA以及DM系列铣刀系统在相对简单的双刀加工场合证明了自身的作用。DSMR系列铣刀也由于其较长的使用寿命而得到了广泛的使用。
　　DM系统中在刀柄和铣刀之间采用了专利的连接件，可以使用不同的刀片和刀柄组合。借助0.01毫米的换刀精度也能够提高加工精度。
　　DA系统拥有的高质量壳体以及三刀片式可转结构能够提高喷射浇铸模具的加工经济性。
　　最后，刀具的供应流程也得到了简化。统一的命名、尺寸、参数和加工推荐值简化了整个流程的监控和编程工作。【MechNet】
文章关键词： 涂层