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使用俯冲增加金属移除率

最近的切削工具创新,以及新的CAM编程技术,使骤降成为一种更受欢迎的方法。
#领导

跳水——或者最近在中西部被称为踩踏——通常是一种用于长距离粗糙应用的方法。在执行粗加工应用时,有许多方法可以完成工作——从使用传统方法(大切削深度,慢进给)的基本“Z”级粗加工到使用现代技术的高速/进给方法(浅切削深度,提高进给速度)。由于各种原因(编程、功耗等),通常只有在其他方法被证明无效/有问题时才会使用骤降。

最近的刀具创新,以及新的CAM编程技术,应该会使骤降成为一种更受欢迎的方法,特别是在缺乏高进给量操作能力的老式机床上。

跳水凸轮编程

其中一个主要的障碍时,试图暴跌轧机是编程。

由于大多数CAM包缺乏用户友好的选项,无法适应各种工件几何形状(2-D、3-D等)和柱塞样式(侧面切削、中心切削等),因此用于陡坡应用的刀具路径生成可能非常繁琐。

侧身跳水的一个重要编程技术是在每次跳水的底部执行某种类型的角度收缩的能力(参见图1)。当作用在柱塞上的力将其推离零件时,这种角度上的收缩就变得必要了。接下来会发生什么——没有角度收缩——是由于刀具冲出零件时与工件的干扰而导致的插入故障。

刀具设计改进:处理力

在侧倾应用中,作用在刀具上的力将导致刀具推离工件。刀具偏转的程度取决于许多因素:刀具啮合、进给量和机床的刚度,仅举几例。切削刀具和镶件的几何形状也将极大地影响这些力,这是一种新型侧柱塞最近改进的领域(参见图2)。

压制复杂硬质合金刀片的能力使柱塞的开发成为可能,该柱塞切割时使用更少的力,从而减少挠度。在大多数情况下,这项新技术消除了前面提到的每次插入底部45度回撤的需要,并且通过允许使用机床的钻孔程序(G81, G85),编程变得更加容易,特别是对于简单的双工件几何形状。

不可避免地,会产生一些弯曲力,并且在收回运动时插入器会接触少量的材料。考虑到这一点,侧凸增加了超前角,这使工具/刀片能够处理少量的材料在收回(参见图3)。

跳水的优点

以给定的间隔从上到下加工工件(即“Z”级粗加工)是最常用的粗加工方法。最近,能够高速/进给加工的机床和刀具提高了“Z”级粗加工的生产率。

当工件几何形状、机床或工件夹具限制了在恒定高进给速度下操作的能力时(有时以200至300英寸/分钟进给速度操作),这种方法可能有其局限性。当上述任何一种情况发生时,跳水的好处包括:

不断的接触
当采用Z级加工方法时,切屑载荷(IPT)随着径向和轴向啮合的变化而增加和减少。在下坠时,尽管径向啮合和跃变,但保持恒定的芯片负载。

优化的偏置
与Z级方法相比,骤降通常是一种更直接的方法,需要更少的移动(线性加工英寸)来加工给定区域。当遇到需要多个XY方向变化的几何图形(例如带有支撑柱的口袋)时,尤其如此。

优化机床
在相对较低的进给速率下(超过50 ipm是不寻常的),骤降可以去除大量的材料。通过采用高进给量方法,使用旧机床的车间可以实现与使用高进给量方法的新机床相比,有时甚至超过新机床的金属去除率。

处理中断切割条件
在许多情况下,当遇到中断切削条件时,必须降低切削参数,以减少/消除刀片切削或破裂的可能性。骤降倾向于以更一致的结果处理这些情况。这可以归因于进入材料的方法是轴向的,并且在俯冲期间每个齿保持一致的切屑负载。

切削力的处理
轴向力的俯冲通常允许激进的操作参数与移动工件较少的关注。

总结

先进的冲压技术正在推动切削工具的发展,这些工具可以减少切削力,设计更强大,更好地利用用于制造它们的硬质合金原材料(即节省资金)。随着工厂了解到他们可以通过在各种应用和材料中提高金属去除率来提高效率,以及增加旧机床的容量,跳水加工将越来越受欢迎。

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