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      伊斯卡刀具國際貿易(上海)有限公司

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      伊斯卡高速鋁加工銑刀在航空工業的應用

      發布時間:2018-12-27

             

              航空工業鋁合金件的銑削是一道需要大量去除材料的粗銑加工工序。故而,因這類零部件的半精銑及精銑加工具有在粗銑后生成的窄壁、薄壁上加工的特點,導致工件剛性弱。

              盡管鋁作為一種軟質金屬材料相對而言機械加工性更好,但許多航空航天零部件為大型零件,且型腔眾多。銑削加工往往需要去除原始零件材料的90%以上,半精銑及精銑加工工序時間非常長。

              在世界各地,許多這樣的大型零部件仍然在龍門機床上加工,這類機床具有非常大的水平工作臺,垂直的主軸;而機床的結構常常使得排屑困難。另外,由于此類機床主軸功率及轉速受限而導致進給量低,最終使得切削加工時間長。在常見的龍門機床上鋁合金的金屬去除率最高僅達2,000 cc/min,然而控制系統及主軸轉速受限還使得半精銑及精銑加工周期非常長。

              為降低單件生產成本,制造商們需要提高粗銑加工的金屬去除率(MRRs)以及半精銑及精銑加工的工作臺進給。為幫助制造商們達成目標,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,機床功率也更高。第一代這類功能強大的機床的額定功率為60 KW,之后機床功率提高至70KW,如今80KW至120KW的機床額定功率已非常普遍?,F今,先進五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并有助于排屑,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的轉速進行粗銑加工時,粗銑加工金屬去除率可達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。

              現代五軸加工中心的出現及性能不斷增強及完善的發展向刀具制造商們發起了挑戰,需要其開發出一系列能實現更高更出色的加工參數的先進刀具。

              應用中,直徑為50mm的可轉位粗銑刀,需根據機床主軸功率選擇刀片數量:機床功率為60KW時選用齒數Z=2的銑刀;機床功率為80KW時選用齒數Z=3的銑刀;機床功率為120KW時選用齒數Z=4的銑刀。在型腔的粗銑加工中,當采用直徑為50mm的銑刀因半徑太大難以實現時,通常采用直徑為25mm的整體硬質合金立銑刀完成加工。

              當粗銑加工結束,在半精銑及精銑加工中,為充分挖掘機床潛能,設定主軸轉速為30,000 rpm,最大工作臺進給為60,000 mm/min,采用整體硬質合金立銑刀能大幅縮短銑削時間。

      在高速、現代化機床上,相比較于早前的加工,在惡劣的加工條件下采用上述銑刀能顯著提高生產率、發揮機床性能。今天,一款標準的具有強力高速主軸,快速控制系統的現代機床比上一代最頂級的任一款機床的生產率要高出很多。

              在惡劣的加工條件下,現代化的五軸機床在粗加工中具有更高的金屬去除率。然而,若欲發掘出這些機床的全部潛能,還需要采用適合的前沿刀具。為確保研制并發布理想的適用于現代化五軸機床的高效切削系列刀具,伊斯卡定制了兩條研發路徑。除了伊斯卡多產的研發部門深入實驗室工作,在自有機床上進行周密的實驗以淬煉出一系列先進切削刀具原型,伊斯卡還與數家跨國航空工業制造商密切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挑戰簡而言之就是設計出一流的技術領先的一系列切削刀具,能承受強力銑削及大的離心力,以保障加工過程非常穩定可靠、即便在深腔銑削中產生了大量的切屑也能排屑流暢。此外,為避免積屑瘤(BUE)的產生,并能實現惡劣條件下的銑削,超大正前角銑刀片必須以帶有磨制的鋒利切削刃結合前刀面拋光處理來設計。

              作為第一家設計出帶螺旋切削刃的硬質合金銑刀片并將前刀面拋光的大正前角切削刃引入銑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于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,采用伊斯卡切削刀具往往會收獲無以倫比的加工結果。
       
              伊斯卡HSM90S系列可轉位銑刀專為鋁的高效粗銑加工而研制,比如在功率為120KW的機床上以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。在現代大功率、高速主軸、快速進給機床上采用這些前沿的切削刀具能大幅節省加工時間,令高效銑鋁加工的表現提升到更高的水平。采用伊斯卡HSM90S系列銑刀能提高生產率,并降低生產成本。

              對半精銑及精銑加工而言,伊斯卡研制了適用于切削速度非常高且快速進給的加工參數的高性能整體硬質合金立銑刀。采用這些高效銑刀能實現高精度等級,被加工表面質量高,最終收獲航空工業鋁部件的高效銑削。伊斯卡高性能整體硬質合金立銑刀的采用能縮短加工時間,收獲更低的加工成本。

              源于伊斯卡成功發布數款前沿的高效鋁加工銑刀,世界各地的航空工業制造商們現因伊斯卡深入而專注的研發以及與航空工業領袖級制造商們的合作而收獲了諸多益處。

       

              圖片資料:

       

              

       

              

       

              

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