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微細切削時,工件尺寸可小,但所用刀具及加工方案可有多種選擇。微細切削加工面臨著尺寸公差極小、質量要求嚴格、加工難度大等諸多挑戰,選擇合適的加工方法是關鍵。對微小零件進行工藝優化,可節省零件材料,縮短加工周期,降低刀具成本,減少機床空閑時間,提高零件加工質量。在科技不斷進步的今天,要想提高微小零件的生產效率,就必須有一位能夠提供應用支持和技術咨詢的可靠的刀具伙伴。一般來說,根據不同行業和加工類型確定改進的切削工藝是一個很好的切入點。

隨著電子和電信產品制造業對零部件性能的要求日益提高,電子產品越來越多地采用難加工材料(如低碳鋼和合金鋼),而這就是阻礙這些零部件加工的另一個因素。微小型車刀片適于加工許多電子產品零件(如光碟托盤的細部結構),這些零件通常包括內圓車削、切槽、切斷和螺紋等。醫用設備制造行業眾多醫用設備的一個共同特點是其螺紋形狀復雜多變,尺寸精度要求高。接骨螺釘加工所面臨的挑戰通常在于其大長徑比。由于螺桿在加工過程中容易彎曲,所以其長度遠大于直徑,使得加工難度增大。另外,目前許多接骨螺釘需要使用較大的螺旋角,使用單刃螺紋刀具難以加工。螺旋旋風銑(一種切削刃位于銑刀的內環而非外周的銑削工藝)是一種生產率較高的加工方法。這種方法非常適用于數控走心機,因為刀具和導套之間的距離很短,有利于加強支承,減少振動。采用旋風銑絲工藝加工醫用接骨螺絲。刀具安裝在內環上的螺紋旋風銑刀繞著圓柱形工件旋轉,加工出螺紋,平滑的切削運動可以降低切削力,提高金屬切割率。為減少加工顫振(螺紋旋風銑刀可能出現的最大問題)和延長刀具壽命,制造商應選擇安裝在刀片不等間距的螺紋旋風銑刀環。因為是加工高強度材料的銑刀,銑刀受到很大的沖擊,為了延長刀具壽命,提高表面光潔度,必須選擇高硬度的細晶粒刀片基體,并涂上耐磨涂層。
在航天制造行業中,夾緊系統的選擇是否合適,對加工效率有很大的影響,特別是對高強度材料的加工。醫療設備和航空航天制造業,由于所加工材料的特性,切削加工都需要大量的刀片。在一段時間內,更換刀片所花費的時間成為影響生產力的重要因素。另外,在航空航天制造過程中,微零件加工中常用的高性能長切屑材料,也是斷屑難題之一。采用QS刀具高精密冷卻裝置,不僅可縮短裝刀、換刀時間,而且可提高切屑和加工性能。它的楔形設計允許操作人員在數秒內更換葉片。精確的噴嘴能夠提供精確的冷卻劑流量,從而提高零件質量和斷屑能力。這樣做的優點是可以將冷卻壓力降到145磅/平方英寸。應用螺旋銑(斜銑)加工技術可以提高航空航天制造業的生產效率。這種方法用銑刀(而非鉆頭)在航空零件中加工各種孔洞和凹槽時,通常采用弧面和傾斜表面的加工方法。利用較小的切深和較高的切削速度,使螺旋銑加工與鉆削加工相比,所需的切削力和機床動力大大降低。在汽車制造行業,很多汽車零件都是由金屬板經過沖壓加工而成的車身零件(如車門,發動機蓋,擋泥板等)。但是,還有很多小型汽車零件(如傳動軸和齒輪)是大規模加工的。減少每個零件的成本是大規模加工這些零件的主要目的。生產過程安全、加工周期和產品質量是實現無縫生產的關鍵。鋼件的車削是傳動軸和齒輪加工中的主要環節。但對鋼件車削而言,要仔細選擇合適的刀牌是非常重要的,因為這將為更高效的硬切削鋪平道路,如果工件仍然需要磨削加工,則可減少磨削余量,從而減少每件加工的成本。在微細切削加工中,刀具的選擇和工藝過程帶來了一系列獨特的挑戰——不僅因為工件的尺寸很小,而且在需要這些微細工件的工業中,大多數工件都是難加工材料,且幾何形狀復雜。與此相伴的是,醫療設備、航空航天和電子行業的競爭日益激烈,技術要求也越來越高——需要大規模加工,并且需要大量投資于刀具和刀片。盡管選擇合適的刀具和工藝看起來很難,但是利用可得的寶貴資源,可以幫助制造商處理大部分微小的零件。隨著競爭的加劇,能否選擇最先進的刀具和工藝來提高生產效率,保持技術領先性,將決定著企業生產經營的成敗。而且選擇合適的刀具伙伴,也可以保證加工的順利進行。雖然不同的微切削需要采用不同的切削策略和加工次序,但也有一些在許多情況下適用的技術訣竅和加工指南:
(1)在數控走心機上加工時,首先要在主軸正中進行鉆削和內圓車削,導套可以對棒料起支撐作用,從而提高加工穩定性。
(2)第二步應在主軸正中車削外圓。在可能的情況下,一次走刀就可以完成完全的深度切割,縮短切割時間,從而提高加工穩定性。
(3)第三步應該是銑削。端面銑削應該優先選擇。主軸轉動穩定,動力有限,因此切削力越小越好,而端面銑削就能滿足這種要求。
(4)為了在切割工序前完成工件外徑的最后階段加工,通常采用高生產率的反車加工,通過一次走刀完成加工來減少振動。
(5)截斷是在正軸處完成的最后一個工序。兩者主軸的距離越近,零件的懸伸量就越小,而且表面光潔度也越好。
(6)最后,在主軸處完成最后的精加工。這一過程一般是內徑加工,也可以是外徑加工。