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解析铝合金切削刀具在制造加工中影响

来源:http://www.wyskmc.com/  作者:滕州市威远机床厂
随着人们的生活水平日益的提高,人们越来越喜欢有金属质感的东西,这也使得铝制品越来越应用于很多行业。铝加工业在国内一般不外是以普通机床,精雕机和CNC加工中心加工完成。针对铝件及铝合金的精密程度来选择机器。因为铝的特殊特性,所以不论采用何种加工机器,刀具对于现在铝件生产行业来讲在效率、寿命工件光泽度方面往往不尽人意。

    “铝的特性有以如下:相对钢和高温合金来讲,它属软金属,HRC的硬度不高,但它较有韧性。所以对刀具的相求相对来讲,更高,软金属如果用高硬度的钨钢铣刀来切削,会使刀刃断掉,而且刀具寿命很短。它要求是硬度不高,而且不粘刀的优质刀具来完成加工,刀只能这样,才能提高机器的转速,才能提高效率。”据国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉介绍,中山艾朗精密刀具公司品牌事业部推出的铝用专用立铣刀,采用德国优质棒材,针对铝的特殊特性设计、研磨进一步解决了加工铝料、铝件中产生的毛刺、不光亮、刀具容易磨损等问题,致力于提高金属加工的光泽度,精密度,效率的提高。

    1、适合加工材料:铝及铝合金、铝材、压铸铝件、铝件、铜合金、镁合金、锌合金

    2、有效去除产品周边毛刺、铍锋问题等,具有良好的加工品质。

    3、采用高刚性刀体设计,可抑制振颤、使工件表面精度、光泽度良好。

    3、独特的刃槽设计,有利于铁屑的排泄,使铝件表光无毛刺。

    4、负前角刀刃,可最大限度抑制刀尖崩刃

    由于整体硬质合金刀具具有非常锋利的切削刃和槽型,其在铝合金精加工中切削力小,并且具有容屑空间大,排屑顺畅等优点,因此整体硬质合金数控刀具逐渐取代了传统的高速钢刀具。

    此外,硬质合金的弹性模量大约是钢的3倍,这就意味着在负载相同的情况下,整体硬质合金刀具的变形量仅为可转位刀具的三分之一。整体硬质合金立铣刀还可以做成螺旋刃,这样就能平稳地进行切入和切出,排屑也很平稳顺畅,这些都有助于减小切削力的波动从而抑制由此带来的振动趋势。

    可转位刀片刀具系统可以为铝粗加工和精加工带来潜在的优势,特别是使用25至100mm的中等至大直径刀具时。用于铝合金加工的可转位立铣刀无需重磨,具有更好的安全性、通用性和更高的金属去除率,具有无与伦比的性能。然而,很多情况下的精加工都不能达到所需的水平。但是,现在山特维克可乐满的CoroMill790通过全新的切削刃、刀片、刀片座以及夹紧技术可以实现这点。

    CoroMill790的改进在研发用于铝合金加工的新型立铣刀概念时,可以通过修改一系列参数来取得使用可转位刀片进行径向铣削时关键性的突破。主要的技术难点包括:平稳的切削作用;良好的切屑形成;极高的材料去除率;低功耗;很好的表面粗糙度和最小的接刀痕迹;确保高转速下刀具的安全性。

    加工铝合金,尤其是在小余量切削的精加工时,可转位刀片刃口通常显得较钝,常常导致“犁削”效应的产生,切削刃也容易猛然切入工件,引起切削力突然增加。切削力的突然增加导致让刀过大以及功率需求过高。上述问题因切削刃的需求而变得更为复杂,精加工时必须使用锋利的正前角切削刃,而粗加工时为确保金属去除率,要求切削刃具有足够强度。因此,考虑到切削力、切削刃切入、切屑形成、稳定性以及刀片定位和夹紧,需要一种新的方法来使用可转位刀片。
切削刃上所产生的切削力当铣削刀具的切削刃切入工件时,猛然的撞击将引起刀具的振动。所产生的切削力主要取决于切屑厚度,该厚度与进给成一定比例。最初诱发的刀具振动将改变后续的切屑厚度,随后当切削力变化而反过来引起加工系统的振动加剧时,该厚度可能还会继续增加。切削力的方向和变动幅度在很大程度上决定了振动趋势。此类再生振动也称作颤振,如果不加以抑制,切削力的变化幅度就会增大,从而使切削后的表面粗糙度下降,产生接刀,甚至导致切削刃和刀具损坏,此外还会对机床主轴产生不利影响。

    为此,必须在切削开始时就抑制切削力的剧烈的变动从而抑制振动趋势,这也是采用防振刀具的主要原因。不过在许多情况下,这是通过对刀片结构参数进行优化而实现的。建立合乎要求的模型(能够准确计算和预测切削力)是开发新刀片槽形的主要依据之一。随后,高级FEM仿真展示了许多答案,涉及刃线、前角和断屑器的组合式设计以及刀片后刀面上的切削刃新特性的开发与优化。这在很大程度上基于通过测定的模态参数而计算出的振动波形。

    刃带的因素

    众所周知,在铣削铸铁时,后刀面的磨损会形成一定程度的振动阻尼。后刀面的磨损区域与已加工面摩擦,吸收振动能量,从而导致振幅衰减。从逻辑上讲,该效应也应该能够用于抑制其他类型的铣削振动。该项技术所面临的难点是如何合理地将专门设计的后刀面磨损带用作主后刀面。为了获得正确的阻尼效应,它在刀片上的位置、角度、宽度以及用在切削刃上的范围都需要相当精确,并且与刀片上的其他设计因素也应具有正确的关系。

    如果这种技术应用得当,起缓冲作用的后刀面刃带可抑制刀具变形量的增加,从而控制切屑厚度与径向切削力。山特维克可乐满已获专利的新型刀片设计的秘密在于,当刀片有偏离工件的趋势时,其刃带将在刀具开始向后弯曲的瞬间与工件上相应形成的已加工曲面接触——从而防止在加工期间刀具振幅的增加。这意味着该刀片有持续的稳定效应,该效应也是切削作用的一部分。专门设计的主后角刃带与工件之间偶尔短暂的接触非常轻柔,不会对刀具切削性能、磨损发展或毛刺形成产生任何影响,其结果是:径向切削力的变化相当小。

    该技术成功的关键在于主后角刃带相对于刀片几何构型和刀具直径的尺寸和位置。然后,通过具有切削过程仿真的有限元分析来评估切削合力、切屑形成以及刀片中应力水平的分布。

    直径的因素

    对于径向切削力的影响来说,小到中等直径刀具刚性不好,较易发生偏斜,而大直径刀具则比较稳定,它们对防振的要求也不一样。此外还发现,进给率不是影响径向切削力的主要因素,在刀具的不同的进给之间(通常每齿进给量为0.25mm和0.35mm),径向切削力的大小只有些许的变化。对于典型的直径25mm铝合金铣刀,其刀片上的刃带呈1°、0.1mm宽,并且与曲线形切削刃完全匹配。

    铝合金是一种具有良好可加工性的材料,其材料单位切削力约为钢的三分之一,熔点为625度。这种低熔点意味着无论切削速度有多高,切削区的温度都不会超过625度。在出现过度磨损、对切削刃的强度没有影响之前,硬质合金刀片可以承受很高的温度。

    更高的切削速度对功率的要求也会随之提高。事实上,铝合金高速加工时的一个常见问题是需要很大的机床功率,这往往会导致单位功耗下金属去除率偏低。因此,通常要求机床在高转速下仍能提供尽可能大的输出功率——在高速加工铝合金时,由于刀具的改进而使所需功率降低是非常有益的。

从刀具的观点来看,主切削力对功率需求具有决定性影响。降低单位材料去除量所需的功率对铝合金铣削应用有着很明显的正面影响,具体表现在每道工序的生产效率更高,并且机床加工能力也更强。前角除了决定切削是否轻快之外,也会影响到主切削力。新型刀片设计通过增大前角,同时与刀片几何构型的其余部分相互匹配,可尽可能地减少切削力,利用新型的CoroMill790刀片设计大大降低了功率要求。

X7150床身式铣床


X7150床身铣床 是工作台不能升降,可沿床座导轨作纵向、横向移动,铣头或立柱可作垂直移动的铣床。由于升降台铣床在加工状态随时上下移动的部件有工作台、床鞍和升降台以及工件其层次多、重量重,系统刚度差; 铣头沿床身导轨上下移动,其升降部分铣头的重量仅有升降台铣床升降部分(工作台、床鞍和升降台以及工件)重量的1/5,不仅升降灵便、且大大提高了机床的整体刚性。

本机床是我公司开发的一种新型通用床身式机床,结构合理、刚性好、精度高,X7150床身铣床具有铣削、钻孔、攻丝、扩孔及铰孔等多种功能,是机械、电子、仪器、仪表、模具、汽车等行业的理想加工设备。

1X7150床身铣床底座、机身、工作台、中滑座等主要构件均采用高强度材料铸造而成,并经人工时效处理,保证机床长期使用的稳定性。

2、整体结构为床身式结构,铣头为大功率变频调速高精度铣头,X7150床身铣床铣头可在左、右30°范围内工作;X7150床身铣床主轴套筒的进给具有自动、手动、手动微调等功能;主轴刚性大,调速方便、灵活。

3X7150床身铣床主轴箱可手动、机动上下升降完成机动进给和快速移动,操作方便、快捷。
4、床身上纵、横向有手动进给、机动进给和机动快进三种,不同的进给速度,能满足不同的加工要求;X7150床身铣床快速进给可使工件迅速到达加工位置,缩短非加工时间。
5X7150床身铣床工作台X向行程可达1050mm,拓展了机床加工范围,YZ向导轨为宽矩形导轨,且X7150床身铣床XYZ三方向导轨副经超音频淬火、精密磨削及刮研处理,配合强制润滑,减小低速爬行,提高精度,延长机床的使用寿命。
6、润滑装置可对纵、横、垂向的丝杠及导轨进行强制润滑,减小机床的磨损,保证机床的高效运转;同时,X7150床身铣床冷却系统通过调整喷嘴改变冷却液流量的大小,满足不同的加工需求。
7、机床操作系统通过支臂悬挂在机床的右上方,X7150床身铣床符合人体工程学原理,操作方便;X7150床身铣床操作面板均使用形象化符号设计,简单直观。


1、我厂已有二十多年的生产经验和历史,本厂的规模、产品质量、生产技术在同行业中享有盛誉,产品出厂前都经过严格的检验和反复的测试,合格后方予出厂。

2、本厂是自产自销的生产加工型企业,产品丰富,品质优良,价位低,诚邀全国各区域商家合作,保证厂商双赢!

3、商品种类繁多、锁粹,未能逐一上架,有其他配置需要的、或有特殊要求、需要订造的朋友,可以直接联系我们,具体事项可以协商沟通。

4、机床采用高强度球墨铸铁为铸造材料,保证机床机身的强度及稳定。

5、所有零部件均采用名牌厂家生产,并严格要求设备的精密程度。

6、所有导轨面全部高频淬火处理,设备的耐磨性及强度加强。

7、铣床,钻铣床 均采用控制面板方式控制,操作简单,明了。

8、机床电器,电机保证全部名牌电器厂家,电机为纯铜电机。

9、齿轮部分保证不断齿不打齿,我们均采用渗碳齿轮厂家质保

10、我厂所有设备保修1年,设备重大质量问题一律执行国家三包政策。


床身铣床

X7150

X7150A

工作台尺寸(×)(mm)

1700×400

2000×400

工作台最大行程(向/向)(mm)

1050/500

1400/500

工作台“T”型槽(槽/距/距)mm

3/18/100

3/18/100

ISO 50

ISO 50

端面至工作台面距离(mm)

100-630

100-630

中心至立柱导轨面距离(mm)

580

580

轴转速范(r.p.m)

20-1600

66-960

箱回角度

±30°

±30°

套筒行程(mm)

105

105

工作台机动进给(18)(mm/min)

向:23.5-1180

垂直方向:11.75-590

向:23.5-1180

垂直方向:11.75-590

工作台快速移速度(mm/min)

向:2300

垂直方向:1150

向:2300

垂直方向:1150

机功率(Kw)

7.5

11

动进给电机功率(w)

1500

1500

冷却泵电机功率(w)

90

90

外形尺寸(××高)

2390×1860×2220

2800×1860×2220

重(Kg)

4690

4900


1、操作前,应检查铣床导轨、工作台面和主轴锥孔部分有无灰尘和加工废屑,检查导轨等部位的润滑情况,如不符合要求,应及时清理和加注润滑油。

2、检查冷却液系统是否正常、清洁,应符合规定的要求。

3、开机前,必须检查机床各部位的手柄,然后开低速空转2~3分钟观察情况,正常后方能进入加工状态。

4、按照工件材质、铣削要求,选择合适的刀具。不得用机动对刀,对刀只能用手动进行。

5、工件、夹具、工具及附件放上工作台面时,要注意轻放,严禁敲打和冲击工作台面。

6、在快速或自动进给铣削时,在工件离铣刀约30~50mm处便应停止,改用手动操作进刀。

7、工作台换向时,必须将换向手柄停在中间位置,然后再换向,不准直接换向。

8、变速前应先停车,变速中禁止开车,变速时要将变速杆扳到规定的位置。不得在铣刀切入工件的状况下停车。

9、铣削平面时,必须使用有4个刀头以上的刀盘,选择合适的切削用量,防止机床在铣削过程中产生震动。

10、实训操作完毕,应使工作台面停在中间,而升降落到最低位置。关闭铣床面板上的电源及总电源开关,做好机床的清洁保养工作。

1.班前保养

(1)开车前检查各油池是否缺油,并按照润滑图所示,使用清净的机油进行一次加油。

(2)检查电源开关外观和作用是否良好,接地装置是否完整。

(3)检查各部件螺钉、像目、手柄、手球及油杯等有无松动和丢失,如发现应及时拧紧和补齐。

(4)检查传动皮带状况。

(5)检查电器安全装置是否良好。

2.班中保养

(1)观察电机、电器的灵敏性、可靠性、温升、声响及震动等情况。

(2)检查电器安全装里的灵敏和可靠程度。

(3)观察各传动部件的温升、声向及震动等情况。

(4)时刻检查床身和升降台内的柱塞油泵的工作情况,当机床在运转中而指示器内没有油流出时,应及时进行修理。

(5)发现工作台纵向丝杠轴向间隙及传动有间隙,应按说明要求进行调整。

(6)主轴轴承的调整。

(7)工作台快速移动离合器的调整。

(8)传动皮带松紧程度的调整。

3.班后保养:

工作后必须检查、清扫设备,做好日常保养工作,将各操作手柄(开关)置于空档(零位)拉开电源开关,达到整齐、清洁、润滑、安全。

定期保养

1.每3个月清洗床身内部、升降台内部和工作台底座的润滑油池、用汽油清洗润滑油泵的游油网,每年不少于两次。

2.升降丝杠用二硫化铝油剂每两月润滑一次。

3.机床各部间隙的调整:

(1)主轴润滑的调整,必须保证每分钟有一滴油通过。

(2)工作台纵向丝杠传动间隙的调整,每3个月调整或根据实际使用情况进行调整,要求是传动间隙充分减小,丝杠的间隙不超过1/40转,同时在全长上都不得有卡住现象。

(3)工作合纵向丝杠轴向间隙的调整,目的是消除丝杠和螺母之间的传动间隙,同时还要使丝杠在轴线方向与工作台之间的配合间隙达到最小。

(4)主轴轴承径向间隙的调整,根据实际使用情况进行调整。

4.工作台快速移动离合器的调整要求

(1)摩擦离合器脱开时,摩擦片之间的总和间隙不应该少于2~3mm。

(2)摩擦离合器闭合时,摩擦片应紧密地压紧,并且电磁铁的铁芯要完全拉紧,如果电磁铁的铁芯配合得正确,在拉紧状态中电磁铁不会有响声。

合同签订时注明运费负责方,发货时原则上以发本地物流车优先(速度快,一般实行供方到需方点对点服务),对于质量小及物流不好配货的的机床发华宇、德邦或物流,具体事宜电话联系


本公司本着“质优为先、管理为本、客户至上、持续发展”的方针,坚持以人为本,开拓创新,精益求精的管理理念,用一流的人才,一流的技术,一流的管理为广大客户提供优质的产品,让客户买得 称心、用得舒服、用后放心,特向国内外新老用户承诺如下:

一、严格按国际质量体系认证标准来规范我们的产品设计、制造、安装、售后服务行为,公司始终坚持“一流的的管理、生产一流的产品、提供一流的服务”现已形成铸造、加工、安装、调试于一体的一条龙生产格局,公司拥有完善的售后体制并能承接国内外机床设备的维修以及改造升级,承揽各种专用机械的设计制造,并可充分满足客户的个性化要求定制,用我们的真诚、热情、执着和追求,全心全意为客户奉献最佳的设备配置方案一流的产品质量,周到的 安装、维修服务。

二、为方便客户及时传递安装、维修信息,我司的售后服务热线:0632-5966211,欢迎随时拔打垂询。

三、为保证在第一时间内赶到安装、维修现场,我公司司已为之建成了体系完整、功能齐全的密集型销售、售后服务网络。保证在最短的时间内为您解除后顾之忧。

四、我公司对售出产品的“三电四十八”服务规定是一年保修、终身维护。出现影响使用故障的设备。保证3小时内电话回复,电话中解决不了的48小时内到达用户现场维修。

五、热忱欢迎广大新老用户,以一次合作、终身为友为信条,经常向我们提供产品设计、产品质量和售后服务方面的改进方案和建议。以上各点售后服务承诺,我们一定信守诺言,言必行、行必果。我们将与广大客户共创双赢!

公 司:滕州市威远机床厂

联系人:朱经理

手 机:13361109856

Q Q:1819838825

电 话:0632-5966211

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地 址:山东省滕州市经济开发


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