铝合金精密零件加工

          铝合金精密零件加工-CNC孔加工技术
    CNC切削是使切削加工更加合理化的加工方式,也是铝合金精密加工的一个常见工序,采用具有多方向切削功能的立铣刀、螺旋切削插补及等高切入插补等方式,它选用尽少的刀具对少量孔进行加工。近年来,深圳凯福精密制造有限公司在生产中采用高速铣削方式进行孔加工 ,为此类铝合金精密零件加工的应用实例。总结了高速铣削具有下述特点:
  一 球头立铣刀配合螺旋插补法,可进行锥度孔的连续加工;
    二 利用球头立铣刀和螺旋插补的钻头,可进行镗削和倒棱加工;
    三 立铣刀配合等高切入插补,可对孔进行半精加工和精密零件加工。
    四 加工螺纹用的立铣刀配合螺旋插补法,可进行各种螺纹孔加工;
如果对任意尺寸的高精度孔进行高效率铝合金精密零件加工,可以利用工具插补功能。尤其在采用高速铣削时,各刀齿所承受的负荷相对较轻,因而用同一把涂层硬质合金立铣刀,可对多种被加工材料进行高速高精度孔加工。今后,这种加工方式可望进一步用于干式切削领域。
  高速高精度孔加工
  除采用CNC切削方式对孔进行铝合金精密零件加工外,还可采用镗削和铰削等方式对孔进行高精度加工。随着加工中心主轴的高速化,已可采用镗削工具对孔进行高速精密加工。据报道,目前在铝合金材料上进行φ40mm左右的镗削加工时,切削速度已可提高到1500m/min以上。在用CBN烧结体作切削刃加工钢材、铸铁及高硬度钢时,也可采用这样的切削速度。预计,今后镗削加工的高速化将会迅速普及推广。
  为了实现镗削加工的高速化和高精度化,必须注意刀齿振动对加工表面粗糙度和工具寿命的影响。为了防止加工精度和工具寿命下降,所选用的加工中心必须配备动平衡性能优异的主轴,所选镗削刀具也必须具有很高的动平衡特性。尤其是镗削工具的刀齿部分,应选择适用于高速切削的几何形状、刀具材料及装卡方式。切削刃端部的R应较大,以利于提高加工效率;在保证获得同等加工表面粗糙度的前提下,应加大进给量。但加大进给量应适可而止,否则将增大切削阻力,不利于提高加工效率。切削刃带应设置0.1mm以下的负倒棱,这样可有效保具寿命的稳定。
  至于刀具材料,则视被加工材料性质而有所不同。如加工40HRC以下的钢等材料时,可
选用金属陶瓷刀具,这种刀具在v=300m/min以上的高速切削条件下,可获得良好的加工表面粗糙度与较长的刀具寿命。涂层硬质合金刀具则适用于对60HRC以下的钢材等进行高速切削,刀具寿命非常稳定,但切削速度稍低于金属陶瓷刀具。
  CBN烧结体刀具适用于加工高硬度钢、铸铁等材料,切削速度可达1000m/min以上,而且刀具寿命非常稳定。CBN刀齿的刃带部分应进行适当的倒棱处理,这种处理对进行稳定的高速切削和延长刀具寿命极为有利。在对铝合金等有金属及非金属材料进行超高速切削时,可选用金刚石烧结体刀具,这种刀具切削稳定,刀具寿命也很长。应注意的是,使用金刚石刀具时,刀齿刃带必须进行倒棱处理,这是保证切削稳定的重要条件。
  在铰削加工方面,目前尚未见到高速、高精度的新型刀具问世,该领域的研究开发工作似乎处于停滞不前的状态。高速铰刀迄今仍被某些特定的用户用来进行高速高精度孔加工。这种铰刀带有负前角,刚性高,断屑效果好,在高速切削条件下,可进行稳定的精密孔加工。该铰刀的特点是,采用较大的负前角和奇数刀齿,其高速切削的速度是过去的铰刀无法达到的,因此,可以说此种设计对铰刀的传统概念进行了大胆的突破,是一种高效率的铰削刀具。
  高速螺纹切削刀具
  随着CNC切削的发展,目前已开发出一些相应的复合型刀具产品,如将钻削和螺纹切削融为一体的新型螺纹加工刀具,钻孔和螺纹切削在一个行程内完成。这种复合型刀具使螺纹孔加工更加合理,加工效率也大为提高。
  螺纹切削用的新型立铣刀采用了螺旋切削插补方式,该立铣刀可加工M3以上的螺纹孔,排屑性能良好,可获得稳定的高精度加工效果。一般的丝锥也正在朝着高速切削和加工高硬度钢的方向发展,攻丝刀具的应用范围正在不断扩大。
深圳凯福精密制造有限公司在这方面积累的丰富的行业经验,凯福工程师总结的丝锥实现高速切削的基本条件如下:。
 
    1丝锥的夹持应选用刚性良好的夹具,如选用弹簧夹具、热装式夹具等。
    2加工中心等机床在切削回转过程中,应具有很高的同步精度。
    3应重视刀齿的切削功能,例如,选择刀齿设计有后角的丝锥,切削效果比较理想;
  对于高速攻丝作业,如能满足攻丝刀具、工具轨迹及切削条件、夹具及所用加工中心的功能,即可实现稳定的高精度高效率螺纹切削加工。
  今后所要求的微细孔加工技术
  随着IT相关产业的发展,近年来,光学和电子工业所用装置的零部件产品的需求急速增长,这种增长刺激了微细形状及高精度加工技术的迅速发展。其中,微细孔加工技术的开发应用尤其引人注目。微细孔加工早已在印刷电路板等加工中加以应用,包括钢材在内的多种被加工材料,均可用钻头进行小直径加工。
  三菱综合材料公司开发出一种金刚石涂层硬质合金钻头,直径为φ0.2~3.0mm。这种钻头在加工铝合金时,转速可高达32000r/min,进给量为0.09mm/r,进给速度为3008mm/min,在此条件下,刀具寿命为加工30万个孔。
  在加工高硬度工件的钻头品种中,MMC神钢工具公司开发的钻头表现极佳。用该公司的φ0.4mm钻头加工SKD11材料(60HRC)时,可在转速6000r/min、进给速度30mm/min条件
下,进行长时间稳定的切削加工。三菱综合材料公司最近推出一种带供油孔的小直径钻头(φ2mm),在切削速度60m/min、进给量0.02mm/r的条件下,加工SUS630材料(长径比为L/D=6)的深孔,其刀具寿命为加工600个孔以上。
  目前,小直径孔加工中,利用钻头切削的直径最小可至φ50μm左右。小于φ50μm的孔则多采用电加工来完成。为了抑制毛刺的产生,许多研究者提出可采用超声波振动切削的方式。目前,正在探索一种应用范围广而且工艺合理的超声波振动切削模式,其中包括研究机床的适应特性等内容。随着这些问题的顺利解决,今后可望更好地实现直径更小、L/D值更大的微小深孔加工,钻削的速度会更快,加工精度会更高。
 随着高速铣削的出现,以铣削刀具为中心的切削加工正在进入高速高精度化的加工时期。目前,孔加工的高速化明显滞后于其他切削加工。零件的快捷生产是制造业赖以生存的重要条件,因而孔加工技术不能成为机械加工的瓶颈工艺,它必须沿着切削高速化的方向快速跟进,尽快步入高速高精度化的加工行列。深圳凯福公司将紧跟时代步伐,奋勇前进。

本文发布于:2024-09-20 16:46:43,感谢您对本站的认可!

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