螺纹铣削是对传统螺纹切削和成形加工的一种替代方法。山特维克TITEX的产品范围包括用整体硬质合金和带硬质合金转位刀片的刀具加工M3-M100,M、MF和G等螺纹形状。
对于两种铣刀而言,用户所获得的好处是类似的。整体硬质合金铣刀涵盖较小的直径范围,而带可分度刀片的刀具针对的是直径较大的范围。整体硬质合金铣刀比采用可分度刀片的刀具更快,生产率更高。但是,采用可分度刀片的铣刀却更加通用(可以加工任意螺距和类型的螺纹),并且对那些加工批量较小,必须经常从一种螺纹类型换到另一种类型的用户而言,它是非常经济实惠的。
1. 经济性优点
螺纹铣削免去了采用大量不同类型丝锥的必要性:
加工所有材料;
加工具有相同螺距的任意螺纹直径;
在盲孔和通孔中操作;
可以加工任意配合、公差或位置要求的螺纹。
与传统HSS(高速钢)攻丝相比,采用硬质合金螺纹铣削可以提高生产率:
更高的切削速度;
更多切削刃和更高进给速度。
采用一种刀具进行两种操作!(螺纹和倒角类型12和32)
更少的换刀次数;
更少的加工时间;
降低刀具成本。
带有可更换刀片的螺纹铣刀具有额外的好处。可以在同一个刀夹上快速更换刀片,以加工不同类型的螺纹(M、MF、G、Rp)。只用几个刀片就可以涵盖几乎所有常见螺纹的加工。磨损的刀片可以快速更换,以减少机床停机时间。
2. 安全方面的好处
由于加工始终产生的是短切屑(对任何材料都是如此),因此不存在切屑处置方面的问题。
对螺纹铣削加工,不存在加工螺纹尺寸过大的问题。螺纹尺寸是由加工循环控制的。
刀具破损不会导致零件作废-刀具破损的部分可以很容易地从零件中去除。
对于特难加工材料,与攻丝或成形法相比,采用螺纹铣削方式安全性要高得多。
3. 技术方面的好处
螺纹铣刀实际上没有“导向锥”,这样,可以在保证满足加工要求的情况下将螺纹加工至孔的底部。
几乎可以在任何类型的材料(韧、高强度、淬火硬化等)中毫无问题地铣削螺纹。那些无法用传统方法(螺纹攻丝、螺纹成形等)加工的材料可以用螺纹铣刀进行加工。
采用螺纹铣刀,可以实现任何公差位置。那种在丝锥方面为了获得特别或异常小公差而需要进行长时间“等候”的现象,在螺纹铣刀方面被完全避免。
使用粉末冶金(P/M)工艺制造用于汽车动力系应用的零件在持续增长。用P/M工艺制造的元件有许多重要独特的优点。故意留在这些零件里的残余多孔结构对于自润滑和隔音有好处。使用P/M技术可以生产用传统铸造工艺很难或不可能制造的复杂合金。用这样的技术制造的零件的加工量通常很少甚至没有,这使它们更便宜而且在材料方面浪费更少。但是不幸的是在这些零件特性商业上吸引力的背后它们难以加工。
虽然P/M工业的初衷之一是消除所有的加工,但是这个目标还没有达到。大多数的零件是‘接近最终形状’,一定需要某种精加工。然而和铸件和锻件相比,从P/M零件上去除的少量材料是典型地很耐磨。
刀具寿命遭到多孔结构的损害,而多孔结构是使P/M零件有各种广泛应用的特性之一。多孔结构能储油且隔音,但也产生微观上的断续切削。当往从孔到固体颗粒往复移动时刀尖持续地受冲击。这能导致很小的疲劳破裂变形和沿切削刃的细小切屑。更糟糕的是,颗粒通常极硬。即使测到的宏观硬度在洛氏20~35度之间,但组成零件的颗粒个体会高达洛氏60度。这些硬颗粒导致严重而快速的刃口磨损。很多P/M零件是可热处理的。热处理后它们更硬更强。最后,由于烧结和热处理技术和使用的气体,表面会含硬且耐磨的氧化物和/或碳化物。
性能
包括可加工性在内的P/M零件的大部分性能不仅和合金化学成分相关而且和多孔结构的水平相关。许多结构零件含孔率多达15%~20%。用作过滤装置的零件的含孔率可能高达50%。在系列的另一端,锻造或HIP(热离子压铸)零件含孔率1%或更少。这个较后的材料在汽车和飞机应用里正变得特别重要,因为它们获得更高的强度水平。
P/M合金的抗拉强度、韧性和延展性随着密度的增加都会增加。也许是以外地,可加工性也提高了。这是因为多孔性对刀尖有危害作用。
含孔率水平的增加提高零件的隔音性能。标准零件普遍的阻尼振荡在P/M零件里减少。这对机床、空调吹风管和气动工具很重要。含孔率高对自润滑齿轮也是必要的。
加工难点
虽然P/M工业不断发展中的目标之一是消除机加工,而且P/M工艺的一个主要的吸引力是只需少量的加工,但是很多零件仍然需要后处理获得精度或更好的表面光洁度。不幸的是加工这些零件是极其困难的。碰到的多数麻烦是由多孔性引起的。
多孔性导致刃口的微观疲劳。切削刃在切入切出,它从颗粒和孔之间通过。重复的小冲击导致产生切削刃上的小裂缝。这些疲劳裂纹增长直至切削刃微崩。这种微崩通常很细小,通常表现为正常的磨料磨损。
多孔性还降低P/M零件的热导性。其结果是切削刃上的温度很高并会引起月牙洼磨损和变形。内部相连的多孔结构提供切削液从切削区域排出的通路。这会引起热裂纹或变形,在钻削里尤其重要。
内在的多孔结构引起的表面面积增加还允许在热处理时发生氧化和/或碳化。象先前提到的那样,这些氧化物和碳化物很硬很耐磨。
多孔结构也给出零件硬度读数的失效这一点极其重要。当有意去测一个P/M零件的宏观硬度,它包含孔的硬度的因素。多孔结构导致结构的倒塌,得出相对较软零件的错误印象。颗粒个体要硬很多。象上面描述的,区别是戏剧性的。
粉末冶金零件里夹杂物的存在也是不利的。加工中,这些颗粒会从表面拉起,当它从刀具前面擦过时在零件表面上形成擦伤或划痕。这些夹杂物通常很大,在零件表面留下可见的孔。
碳含量的参差导致可加工性的不一致。例如,FC0208合金碳含量在0.6%到0.9%之间。一批含碳量0.9%的材料相对较硬,导致刀具寿命差.而另一批含碳量0.6%的材料得到极好的刀具寿命.两种合金都在允许范围之内。
最终的加工问题和发生在P/M零件上的切削类型相关。由于零件接近最终形状,通常切深很浅。这需要自由切削刃。在切削刃上的积屑瘤经常导致微崩。
加工技术
为了克服这些问题,应用几个技术(对该行业是独特的)。表面多孔结构经常通过浸渗被封闭。通常需要附加自由切削。近来,已经使用设计用来增加粉末洁净度并降低热处理时氧化物和碳化物的改进的粉末生产技术。
封闭表面多孔结构由金属(通常是铜)或聚合物浸渗完成。曾经猜想浸渗的作用象润滑剂,大部分的实验数据表明真正的优点在于关闭表面多孔结构和由此而来的阻止切削刃的微观疲劳。振颤的降低提高刀具寿命和表面光洁度。最戏剧性的使用浸渗显示当多孔结构封闭时刀具寿命提高200%。
诸如的MnS、S、MoS2、MgSiO3和BN等添加物已知能提高刀具寿命。这些添加物通过使切屑更容易从工件上分离、断屑、阻止积屑瘤和润滑切削刃来提高可加工性。增加添加物的量提高可加工性但降低强度和韧性。
控制烧结和热处理炉气的粉末雾化技术导致更洁净的粉末和零件的生产。这使得夹杂物和表面氧化物碳化物的发生最小化。
刀具材料
最广泛地使用于P/M行业的刀具是那些在生产良好表面光洁度条件下耐磨、耐刃口破裂和不产生积屑瘤的材料。而这些特性对任何加工操作都是有用的,它们在加工P/M零件时尤其重要。包含在这个种类里的刀具材料有立方氮化硼(CBN)刀具、不涂层和涂层金属陶瓷以及改进的涂层烧结硬质合金。
CBN刀具因其高硬度和耐磨性而有吸引力。这种刀具已经在45HRC及以上的钢件和铸铁加工中使用多年。但是,由于P/M合金的独特性能和显微硬度和宏观硬度的重大差别,使CBN刀具能用于软到洛氏硬度25的P/M零件。关键的参数是颗粒的硬度。当颗粒的硬度超过50HRC时,不管宏观硬度值是多少,CBN刀具是可用的。这种刀具明显的限制是它们的韧性不足。如果是断续切削或含孔率高的话包括负倒棱和较重的珩磨在内的刃口加固是需要的。简单的轻切削用珩磨的切削刃就能完成。
有几种材质的CBN是有效的。韧性最好的材质主要由整体CBN构成。它们韧性极好因此可用作粗加工。它们的限制通常和表面光洁度相关。很大程度上由构成刀具的CBN个体颗粒决定。当颗粒从切削刃上脱落时会在工件材料表面产生影响。而细颗粒刀具脱落一个颗粒则情况不那么严重。
通常使用的CBN材质的CBN含量高,颗粒大小中等。CBN精加工刀片是细颗粒的而且CBN含量低。它们对轻切削和表面光洁度有要求或被加工合金特别硬的场合最有效。
在很多切削应用里刀具寿命和材质种类是独立无关的。换句话说,任何一种CBN材质可取得类似的刀具寿命。在这些情况下,材质的选择主要以每个切削刃的成本最低为依据。一片圆刀片有一整个CBN顶面并能提供四个或更多的切削刃,要比四片镶齿CBN刀片更便宜。
当P/M零件的硬度低于35HRC,并且颗粒本身硬度不超出范围,金属陶瓷通常是选择之一。金属陶瓷很硬,能有效阻止积屑瘤且能承受高速。另外,因为金属陶瓷历来用于钢件和不锈钢的高速、精加工,它们通常有适合接近成型零件的理想几何槽形。
今天的金属陶瓷在冶金上是错综复杂的,有多达11种合金元素。通常它们是碳氮化钛(TiCN)颗粒和Ni-Mo粘接剂烧结而成。TiCN提供对成功使用金属陶瓷很重要的硬度、抗积屑瘤和化学稳定性。另外,这些刀具通常有很高的粘接剂含量,这意味着它们有良好的韧性。总而言之,它们具备有效加工P/M合金的所有特性。几种材质的金属陶瓷是有效的,就象碳化钨烧结硬质合金那样,粘接剂含量越高,韧性越好。
已知的相对较新的进展是中温化学气相沉积(MTCVD)也提供P/M行业的优势。MTCVD保留传统的化学气相沉积(CVD)所有的耐磨性和抗月牙洼磨损性能外还很客观地提高韧性。这种韧性的增加主要来自裂纹的减少。涂层在高温下沉积然后在炉内冷却。由于热膨胀不一致,当刀具到达室温时涂层里包含裂纹。和平板玻璃上的划痕类似,这些裂纹降低刀具刃口强度。MTCVD工艺较低的沉积温度导致更低的裂纹频率和韧性较好的切削刃。
当CVD涂层和MTCVD涂层的基体有相同的特性和刃口修磨时,它们的韧性的区别能得到论证。当使用在刃口韧性有要求的应用,MTCVD涂层性能表现超过CVD涂层。通过分析,当加工含多孔结构的P/M零件时,刃口韧性是重要的。MTCVD涂层胜过CVD涂层。
物理气相沉积(PVD)涂层较薄且不如MTCVD或CVD涂层耐磨或耐月牙洼磨损。但是,PVD涂层应用场合是能承受显著冲击。当切削是磨料磨损场合、CBN和金属陶瓷又太脆和需要极好的表面光洁度,PVD涂层会是有效的。
例如,C-2硬质合金的切削刃在线速度180m/min和进给0.15mm/r情况下加工FC0205。在加工20个零件后积屑瘤能引起微崩。当使用PVD氮化钛(TiN)涂层时,积屑瘤被抑制而且刀具寿命延长。当使用TiN涂层做这个测试时,P/M零件的磨料磨损特性预计TiCN涂层会更有效。TiCN有和TiN几乎相同的抗积屑瘤能力但比TiN更硬更耐磨
多孔结构是重要的而且它影响FC0208合金的可加工性。当多孔结构和特性改变时,各种不同的刀具材料提供相应的优势。当密度低的时候(6.4g/cm³),宏观硬度是低的。在这种情况下,MTCVD涂层硬质合金提供最佳刀具寿命。切削刃的微观疲劳很重要,刃口韧性很受重视。在这个情况下韧性好的金属陶瓷刀片提供最大的刀具寿命。
当生产密度为6.8g/cm³的同样的合金,磨料磨损变得比刃口裂纹更重要。在这种情况下,MTCVD涂层提供最好的刀具寿命。PVD涂层硬质合金对极硬的两种类型的零件都进行测试,碰到刃口破裂。
当速度升高(线速度300m/min以上),金属陶瓷甚至涂层金属陶瓷也会产生月牙洼磨损。涂层硬质合金更适合,尤其是当涂层硬质合金的切削刃韧性好时。MTCVD涂层到有富钴区的基体的硬质合金尤其有效。
金属陶瓷最常见用于车削和镗削加工。因为可能期望较低的速度和更多关注积屑瘤,PVD涂层硬质合金对于螺纹加工很理想。
铰刀作为一种孔加工的精密刀具,在机械加工中得以广泛的应用。一般加工出的孔的尺寸精度、位置精度较高,表面光洁。但在实际加工过程中,会因工作条件比较恶劣,刀具刚性差,产生振动;或是由于加工设备老化,机床精度降低等造成铰削加工后的孔的精度和粗粉度满足不了工艺及产品要求。针对我厂加工过程的实际情况和出现的问题,对铰刀的结构设计进行了改进
附图 
我厂生产的75马力履带式拖拉机中有一导向套零件,在普通六角车床C3163上加工球料Ø45+0.039×64的孔,粗糙度值要求达RaO.8µm 。原加工工艺为:扩孔——粗铰——精铰,加工出零件的尺寸精度和粗糙度都达不到要求。经现场分析,设备老化、机床回转精度降低、误差较大,是降低加工质量的主要原因之一。为充分利用现有设备、对铰刀结构进行了改进(结构如附图)。
切削部分采用阶梯式结构,避免了粗铰、精铰两次进刀由于机床回转精度误差大所造成的对刀精度降低,前面相当于粗铰加工,后而相当于精铰加工。
阶梯铰刀第一部分前面有m×45°(m=1 )粗切削锥,起导向及粗切作用,后面有L1×a切削锥(L1=1,a=10°)加工较少余量,整个部分相当于粗加工及半精加工;阶梯铰刀第二部分有L2×d(L2=1~1.5,d=1°30'~2°。L2及各根据加工余量和粗糙度要求取值)切削锥,用来完成粗加工后留下很少部分余量,使刃口切削时有更好的挤压作用,以达到进一步改善表面粗糙度的目的,相当于精加工。
连接校准部分的主偏角很小,从而使切削刃加长,相当于只有一个主偏角的铰刀来说,增大了切削宽度,减小了切削厚度,降低了切削刃上单位长度上的负荷,减轻了切削刃和校准部分连接处的磨损,提高了刀具寿命。
加工过程中几个切削刃同时参加切削,起到了互相钳制的作用,切削过程平稳,能较好地保证加工零件的尺寸精度。
改进后的校刀具备扩孔、粗铰、精校功能,不但能解决铰孔中表面质量不好、尺寸不稳定和铰刀寿命短等问题,而且各项性能指标比原结构铰刀有大幅度提高,经实际使用,工件表面粗糙度值稳定地达到Ra0.8~0.4µm,圆柱度达到0.03mm。以上,刀具寿命较标准刀具提高了3 倍以上。对不同直径和铰孔余量都有很好的适应性,同时简化了工艺过程,既提高了工作效率,同时也提高了产品质量
1 不锈钢加工对刀具的基本要求
对刀具几何参数的要求 加工不锈钢时,刀具切削部分的几何形状,一般应从前角、后角方面的选择来考虑。在选择前角时,要考虑卷屑槽型、有无倒棱和刃倾角的正负角度大小等因素。不论何种刀具,加工不锈钢时都必须采用较大的前角。增大刀具的前角可减小切屑切离和清出过程中所遇到的阻力。对后角选择要求不十分严格,但不宜过小,后角过小容易和工件表面产生严重摩擦,使加工表面粗糙度恶化,加速刀具磨损。并且由于强烈摩擦,增强了不锈钢表面加工硬化的效应;刀具后角也不宜过大,后角过大,使刀具的楔角减小,降低了切削刃的强度,加速了刀具的磨损。通常,后角应比加工普通碳钢时适当大些。
对刀具切削部分表面粗糙度的要求 提高刀具切削部分的表面光洁度可减少切屑形成卷曲时的阻力,提高刀具的耐用度。与加工普通碳钢相比较,加工不锈钢时应适当降低切削用量以减缓刀具磨损;同时还要选择适当的冷却润滑液,以便降低切削过程中的切削热和切削力,延长刀具的使用寿命。
对刀杆材料的要求 加工不锈钢时,由于切削力较大,故刀杆必须具备足够的强度和刚性,以免在切削过程中发生颤振和变形。这就要求选用适当大的刀杆截面积,同时还应采用强度较高的材料来制造刀杆,如采用调质处理的45号钢或50号钢。
对刀具切削部分材料的要求 加工不锈钢时,要求刀具切削部分的材料具有较高的耐磨性,并能在较高的温度下保持其切削性能。目前常用的材料有:高速钢和硬质合金。由于高速钢只能在600°C以下保持其切削性能,因此不宜用于高速切削,而只适用于在低速情况下加工不锈钢。由于硬质合金比高速钢具有更好的耐热性和耐磨性,因此用硬质合金材料制成的刀具更适合不锈钢的切削加工。
硬质合金分钨钴合金(YG)和钨钴钛合金(YT)两大类。钨钴类合金具有良好的韧性,制成的刀具可以采用较大的前角与刃磨出较为锋利的刃口,在切削过程中切屑易变形,切削轻快,切屑不容易粘刀,所以在一般情况下,用钨钴合金加工不锈钢比较合适。特别是在振动较大的粗加工和断续切削加工情况下更应采用钨钴合金刀片,它不象钨钴钛合金那样硬脆,不易刃磨,易崩刃。钨钴钛合金的红硬性较好,在高温条件下比钨钴合金耐磨,但它的脆性较大,不耐冲击、振动,一般作不锈钢精车用刀具。
2 刀具材料牌号的选择
刀具材料的切削性能关系着刀具的耐用度和生产率,刀具材料的工艺性影响着刀具本身的制造与刃磨质量。宜选择硬度高、抗粘结性和韧性好的刀具材料,如YG类硬质合金,最好不要选用YT类硬质合金,尤其是在加工1Gr18Ni9Ti奥氏体不锈钢应绝对避免选用YT类硬质合金,因为不锈钢中的钛(Ti)和YT类硬质合金中的Ti产生亲合作用,切屑容易把合金中的Ti带走,促使刀具磨损加剧。生产实践表明,选用YG532、YG813及YW2三种牌号材料加工不锈钢具有较好的加工效果(见附表)。三种硬质合金牌号的性能比较 牌号 密度
g/cm³ 抗弯强度
Mpa 硬度
HRA 性能即用途 相当于
ISO
YG532 14 ≥1760 ≥91.5 红硬性高,韧性好,抗粘能力强,适用于奥氏体、马氏体不锈钢、无磁钢、高温合金钢等大型工件的粗、精加工;合金耐用度高,高温性好,被加工工件表面质量高。 K10~K20
M20
YG813 14.05~14.1 ≥1570 ≥91 耐磨性好,有较高的抗弯强度和抗粘结能力,适于高温合金钢;对容易产生加工冷作硬化现象的奥氏体不锈钢、高锰钢等,加工效果优于YW2。 K10~K20
M20
YW2 12.4~13.5 ≥1320 ≥90.5 使用强度高,红硬性较好,能承受较大的冲击载荷。适用于耐热钢、高锰钢、不锈钢等材料的粗、精加工。 M20
3 刀具几何参数的选择
前角的选择 从切削热的产生和散热方面说,增大前角可减小切削热的产生,切削温度不致于太高,但前角过大则因刀头散热体积减小,切削温度反而升高。减小前角可改善刀头散热条件,切削温度有可能降低,但前角过小,则切削变形严重,切削产生的热量不易散掉。实践表明,取前角go=15°~20°最为合适。
后角的选择 粗加工时,对强力切削的刀具则要求切削刃口强度高,则应取较小的后角;精加工时,其刀具磨损主要发生在切削刃区和后刀面上,对于不锈钢这种易出现加工硬化的材料,其后刀面摩擦对加工表面质量及刀具磨损影响较大,合理的后角应为:加工奥氏体不锈钢(185HB以下),其后角可取6°~8°;加工马氏体不锈钢(250HB以上),其后角取6°~8°;加工马氏体不锈钢(250HB以下),其后角为6°~10°为宜。
刃倾角的选择 刃倾角的大小和方向,确定了流屑的方向,合理选择刃倾角ls,通常取-10°~20°为宜。在微量精车外圆、精车孔、精刨平面时,应采用大刃倾角刀具:应取ls45°~75°。
4 切削用量的选择
为了抑制积屑瘤和鳞刺的产生,提高表面质量,用硬质合金刀具进行加工时,切削用量要比车削一般碳钢类工件稍低些,特别是切削速度不宜过高,一般推荐切削速度Vc=60~80m/min,切削深度为ap=4~7mm,进给量f=0.15~0.6mm/r为宜。
常见的问题 产生原因 解决方法 丝锥折断 螺纹底孔选择偏小 尽可能加大底孔直径 丝锥折断 排屑不好,切屑堵塞 刃磨刃倾角或选用螺旋槽丝锥 丝锥折断 攻不通孔螺纹、钻孔深度不够 加大钻孔浓度 丝锥折断 攻螺纹切削速度太高 适当降低切削速度 丝锥折断 攻螺纹丝锥与选择不合适 校正夹具,选用浮动攻丝卡头 丝锥折断 工件硬度不稳定 控制工件硬度,选用保险卡头 丝锥折断 丝锥过度磨损 及时更换丝锥 丝锥崩齿 丝锥前角选择过大 适当减小前角
电路板数控铣床的铣技术包括选择走刀方向、补偿方法、定位方法、框架的结构、下刀点。都是保证铣加工精度的重要方面。
走刀方向、补偿方法
当铣刀切入板材时,有一个被切削面总是迎着铣刀的切削刃,而另一面总是逆着铣刀的切削刃。前者,被加工面光洁,尺寸精度高。主轴总是顺时针方向转动。所以不论是主轴固定工作台运动或是工作台固定主轴运动的数控铣床,在铣印制板的外部轮廓时,要采用逆时针方向走刀。这就是通常所说的逆铣。而在线路板内部铣框或槽时采用顺铣方式。铣板补偿是在铣板时机床自动安照设定值让铣刀自动以铣切线路的中心偏移所设定的铣刀直径的一半,即半径距离,使铣切的外形与程序设定保持一致。同时如机床有补偿的功能必需注意补偿的方向和使用程序的命令,如使用补偿命令错误会使线路板的外形多或少了相当于铣刀直径的长度和宽度的尺寸。
定位方法和下刀点
定位方法可分为两种;一是内定位,二是外定位。定位对于工艺制定人员也十分重要,一般在线路板前期制作时就应确定定位的方案。
内定位是通用的方法。所谓内定位是选择印制板内的安装孔,插拨孔或其它非金属化孔作为定位孔。孔的相对位置力求在对角线上并尽可能挑选大直径的孔。不能使用金属化孔。因为孔内镀层厚度的差异会影响你所选定位孔的一致性,同时在取板时很容易造成孔内和孔表面边缘的镀层损坏,在保证印制板定位的条件下,销钉数量愈少愈好。一般小的板使用2枚销钉,大板使用3枚销钉,其优点是定位准确,板外形变形小精确度高外形好,铣切速度快。其缺点板内各种孔径种类多需备齐各种直径的销钉,如板内没有可用的定位孔,在先期制作时需要与客户商讨在板内加定位孔较,较为烦琐。同时每一种板的铣板模板不同管理较为麻烦,费用较高。
外定位是另一种定位方法,是采用在板子外部加定位孔作为铣板的定位孔。其优点是便于管理,如果先期制作规范好的话,铣板模板一般在十五种左右。由于使用外定位所以不能一次将板铣切下来,否则线路板十分容易损坏,特别是拼板,因铣刀和吸尘装置会将板子带出造成线路板损坏和铣刀折断。而采用分段铣切留结合点的方法,先铣板当铣板完了以后程序暂停然后将板用胶带固定,执行程序的第二段,使用3mm至4mm的钻头将结合点钻掉。其优点是模板少费用小易于管理,可铣切所有板内无安装孔和定位孔的线路板,小工艺人员管理方便,特别是CAM等先期制作人员的制作可简单化,同时可优化基材的利用率。缺点是由于使用钻头,线路板外形留有至少2-3个凸起点不美观,可能不符合客户要求,铣切时间长,工人劳动强度稍大。
框架及下刀点
框架的制作是属于线路板先期的制作,框架设计不但对电镀的均匀性等有影响,同时对铣板也有影响,如设计不好框架易变形或在铣板时产生部份小的块装的小废块,产生的废块会堵塞吸尘管或碰断高速旋转的铣刀,框架变形特别是对外定位铣板时造成成品板变形,另外下刀点和加工顺序选择的好,能使框架保持最大的强度最快的速度。选择的不好,框架容易变形而使印制板报废。
铣的工艺参数
用硬质合金铣刀铣印制板外形,铣刀的切削速度一般为180~270m/min。计算公式如下(仅供参考):
S=pdn/1000(m/min)
式中:d:铣刀直径,mm
n;铣刀转速,r/min
与切削速度相匹配的是进给速度。若进给速度太低,由于磨擦热使印制板材料软化甚至溶化或烧焦,堵塞铣刀的排屑槽,切削无法进行。如果进给太快,铣刀磨损快,承受的径向负荷大,让刀量大,工作质量差,尺寸不一致。如何判断进给的快慢呢?要考虑下述诸项:印制板材料,厚度,每叠块数,铁刀直径、排屑槽。一般可根据刀具供应商提供的技术资料设定,由于刀具的材料质量品牌和制造工艺的区别,不同厂商的刀具工艺参数有区别。
只有低于额定负载,主轴马达的转速才能保持。负载增大,转速下降,直至铣刀折断。铣板时产生断刀问题一般有这几种情况造成此结果:一:是主轴马达功率不足,需要维修更换。二:是每叠板数太多,切削负荷太大或铣切长度超过了铣刀的有效长度。三:铣刀质量问题。四:转速和进刀速度设置问题。五:转轴的钻夹头夹持力下降,吃负载时达不到所要求的转速。六:转轴旋转时同心度有问题产生跳动。七:程序的设计有问题,如使用了错误的命令
波形刃立铣刀,严格的说波形刃应是正弦曲线的波形刃故也叫正弦波立铣刀。根据波形曲面所在位置,分二种:齿背面为波形曲面的是后波刃;周刃前刀面为波形曲面的为前波刃。它是八十年代首先出现在西德,后相继在美、英、日等工业发达国家出现,是目前世界上最受欢迎的粗加工刀具。实际上也可说是玉米铣刀的更新换代产品。
它主要用于去除大余的金属粗加工。特别对于模具、锻件、铸件、机修等单件小批量生产中加工余量大的另件进行重切削加工最为适用。
主要优点如下:
1. 切削平稳减振性好:
由于以波形的刃口切削被加工材料,使刀齿牢牢地嵌入被加工工件,将切屑断成细小的碎片,提高了抑制颤振能力,大大地减小了振动和噪音。同时由于交错波形刃形成间断的刀刃,有利打乱振动的再生。有效的避免了普通型立铣刀由于刀齿周期性的切削所产生的共振(自激振动)。
2. 切削中所需的切削力小;
波刃立铣刀与普通立铣刀相比就好像似一个是用平锹挖土;一个是用尖锹挖土。尖形的切削刃比平切削刃容易切入工件。由于切削过程中刀刃各点是逐渐切入工件,所以切削力是逐渐增加,(而普通立铣刀的切削力则是瞬间达到峰值。)并且每一个波形所产生的轴向力大部分可以互相抵消,从而降低了径向切削分力和轴向切削分力。实践证明与普通立铣刀的切削力相比约减少(15~32)%。
3. 刀具耐用度高;
同规格的波刃立铣刀与普通立铣刀比较,波刃立铣刀实际切削刃要长得多,相对各点的负荷减小;又由于波形刃的表面积也增大,散热条件好;同时冷却液沿着波形刃的波峰与波谷各表面很容易进入切削区域,冷却和润滑的效果好;并且由于切削刃圆滑过渡磨损轻,所以刀具耐用度高寿命长。
4. 切削效率高:
由于波形切削刃切削加工后产生的切屑被断成细小的碎片,故改善了排屑性能,使切削平稳,切屑变形力小,产生的切削热少,磨损也轻。由于有需切削力小,从而可适当加大切削用量。其切削宽度约为直径的1/2。切削深度约为
本文介绍了淬硬钢的切削实例。可以说,过去只能依赖于磨削和放电加工的领域,现在已完全可以用切削加工来替代。
用立铣刀切削加工淬硬钢时,切削深度和每齿进给量的增加将引起切削阻力显著增大,因此,在小切深且不增加每齿进给量的条件下,采用高速铣削这种高效加工方法十分有效。但是,随着被加工工件硬度的提高,切削热也在增加,使刀具刃口处于高温状态。这样,由于扩散和氧化等原因,将加剧刀具的磨损。因此,用于高速铣削淬硬钢的刀具,在高温下的稳定性显得十分重要。
本文介绍淬硬钢的切削实例。淬硬钢的切削使用涂覆有耐热膜层的硬质合金立铣刀,这种耐热涂层在高温下具有良好的耐氧化性、耐磨损性等特性。另外,还使用了在高速加工领域引人注目的CBN立铣刀。
图1 氧化开始温度与涂层硬度
耐热涂层立铣刀加工实例
为了实现淬硬钢的高速铣削,涂层除了应具有与刀具之间高的结合强度以外,提高其硬度、耐热性、抗氧化性能也必不可少。
OSG公司正在开发并投入使用的耐热涂层(WX超级涂层)的氧化开始温度由过去的800℃大幅提高到1300℃(图1)。即使在高速切削淬硬钢所达到的高温情况下,氧化温度的提高也可有效防止涂层损坏,从而防止因氧化、扩散而导致硬质合金基体磨损状况的恶化。而且,与过去的涂层相比,这种涂层的硬度也有所提高,能够防止涂层自身的磨料磨损。
下面介绍超耐热涂层立铣刀系列及其加工实例。用WX特型球头立铣刀(WXS-EBD)加工SKD11(62HRC)工件,加工条件见表1,加工结果见图2。由加工结果可见,与以前的涂层相比,WXS-EBD的磨损较慢,可长时间维持球头立铣刀的R形状。

使用刀具 WXS-EBD R1×4
工件材料 SKD11(62HRC)
转速 32000r/min
进给速度 2800mm/min(0.038mm/齿)
切削方法 加工型腔
切削深度 αa=0.04mm,Pf=0.05mm
冷却方式 风冷
加工机床 立式加工中心(HSK-E32)
表2 加工条件 使用刀具 WXS-EMSØ10
工件材料 SKD11(62HRC)
切削速度 150m/min(4800/min)
进给速度 860mm/min(0.03mm/齿)
切削方法 侧面切削,下切式;
切削深度 αa=10mm,αr=0.5mm;
冷却方式 风冷;
加工机床 立式加工中心(BT40)
图3是用lWX超耐热方头多刃立铣刀对SKD11(60HRC)进行侧面铣削加工的实例(加工条件见表2)。尽管采用了150m/min高切削速度,刀具磨损情况仍然比较稳定,显示出了耐热涂层的效果。
图3 SKD11(62HRC)的侧面铣削加工 
新的涂层(WX超级涂层)的开发极大提高了硬质合金涂层立铣刀切削淬硬钢的性能。
图4 SKD11(62HRC)的直壁加工
CBN立铣刀加工实例
立方氮化硼(CBN)的硬度和热传导率仅次于金刚石,与铁质材料反应极小,而且比金刚石具有更优良的热稳定性和化学稳定性。因此,可用于加工金刚石难以加工的铁族金属。
CBN不是天然材料,而是在高温高压条件下,经过与聚晶金刚石相同的工序人工合成的。但是,合成时采用的粘合剂种类和CBN浓度,可极大影响CBN的机械性能和耐热特性。
CBN刀具刚问世时,主要以加工铸铁为主,其使用已逐渐普及。近来,由于CBN粒子的微细化、结合剂的改良,尤其是对刀具形状的改进,即使对于普通碳素钢和淬硬钢的切削,也显示出很好的效果。下面介绍CBN立铣刀切削淬硬钢的加工实例。
图4所示为用CBN立铣刀加工淬硬钢SKD11(60HRC)直壁的实例(加工条件见表3)。使用短刃长颈立铣刀对40mm宽的直壁进行加工。以每5mm为一步的轴向切深进行高速切削,加工面的倾斜量达到6µm以下。加工后的立铣刀磨损很小,可以继续切削。
表3 加工条件 使用刀具 CBN-CR-EDS
Ø10(2齿) 硬质合金涂层立铣刀
Ø10(6齿)
工件材料 SKD11(60HRC)
切削速度: 400m/min(12740/min); 20m/min(640/min)
进给速度 1270mm/min(0.05mm/齿) 190mm/min(0.05mm/齿)
悬伸长度 50mm
切削深度 αr=0.5mm(αa=5mm×8次) αa=40mm,αr=0.01mm
倾斜量 2~6µm; 10µm以上
冷却方式 风冷
加工机床 立式加工中心
图5为带螺旋刃的CBN球头立铣刀系列CBN-SXB的加工实例。这种球头螺旋刃有利于形成薄切屑和断续切削效果,一般用于硬质合金球头立铣刀。
图5 带螺旋刃的CBN球头立铣刀
使用刀具:CBN-SXB R1×5;工件材料:SKH51(65HRC);主轴转速:40000/min;进给速度:6000mm/min(0.075mm/t);切削深度:αa=0.03mm,Pf=0.05mm;冷却方式:MQL;加工机床:立式加工中心
图6 SKH51(65HRC)简易金属模具模型加工
尽管CBN铣刀的切削刃非常难以刃磨,但OSG公司还是采用螺旋刃作为基本刃形,并开发了特别适合CBN刀具几何形状(负角)的球头立铣刀,这种刀具现已投放市场。由于这种螺旋刃与强韧性好的CBN专用材料的双重效果,与过去的CBN球头立铣刀相比,CBN-SXB可以采用更大的切深,即使是在加工切削负荷变化的复杂形状时,也可实现稳定的切削。
图6是用CBN-SXB加工SKH51(65HRC)金属模具简易模型的切削实例。其走刀路径不是直线方式,而是在局部凹凸处加工出模腔形状。
图7呈现了工件加工面的状态。不用说在切削初期,即使在走刀长度达到70m以后,切削痕迹仍是均匀一致的,保持了良好的切削状态。
图7 CBN球头立铣刀的加工表面
高速加工淬硬钢的相关技术
图8 使用热装刀柄加工SKD11(62HRC)
高速铣削淬硬钢时会产生大量切削热,实际上大部分热量传到了切屑上。因此,将切屑从切削区和工件上尽快清除十分重要。但是,若使用大量具有冷却效果的水溶性切削液来清除切屑,在短时间内反复进行剧烈的加热和冷却,将导致出现热裂纹,大大缩短刀具寿命,因此必须引起注意。
为了避免出现这种问题,采用吹风冷却方式效果显著,特别是微量润滑(MQL)切削对提高加工表面质量效果很好。MQL不会产生可诱发热裂纹的急剧冷却作用,因冷却液中含有微量油剂,使润滑性能提高,有助于切削刃进入被加工面,从而获得良好的加工质量。由此,不仅能改善加工表面粗糙度,还可以改善加工面的波纹度和垂直度,更重要的是可以保持刀具寿命的稳定性。
需要引起注意的是,刀具的旋转振动不仅使加工表面质量恶化,而且会缩短刀具使用寿命。尤其在切削淬硬钢时,微小的振动也易诱发刀具崩刃。因此,刀具及工件的夹持方法变得尤为重要。热装式刀柄的动平衡性能好,夹持精度高,把持力大,可以说是非常有效的刀具夹持方法。
以上介绍了淬硬钢的切削实例。可以说,过去只能依赖于磨削和放电加工的领域,现在已完全可以用切削加工来替代。
我公司在摩托车行业多年保持产销第一,2006年共产销了220多万台摩托车整车。摩托车发动机缸头是属于发动机的关键零件之一,其制造工艺复杂,要求很高,并且属于大批量生产,对生产节拍控制很严格。
摩托车发动机的缸头加工,难度主要集中在座圈精切、凸轮轴孔精镗等工序。一条缸头线上的单台设备运行时间不能超过80s。其螺纹主要是M6的盲孔,深度一般为14mm,螺纹加工虽然简单(就是用丝锥进行高速攻丝加工),但其加工的可靠性、高效性,也会对整条生产线的运行带来很大的影响。

摩托车发动机缸头的材料是AC4B或AC4B-S(日本JIS标准,相当于国内的ZAlSi8Cu1Mg),其金相组织如图1所示,铸造后经T7热处理。
我公司最早从日本铃木引进的生产线中,对缸头的M6螺纹加工均采用螺旋槽长柄机用丝锥进行高速同步攻丝(用加工中心实现)。后续新建的其它品种缸头生产线也就继续采用此工艺。丝锥品种系采用OSG公司的长柄螺旋槽丝锥(其品种代号:EX-LT-SFT M6x1x100 OH2),丝锥的切削锥长度为2.5P、刃长24mm,全长100mm。用BIG的高精度弹簧夹头刀柄夹持,切削速度22m/min(1200r/min),乳化液充分冷却(浓度4%~6%),用加工中心实现刚性同步攻丝,攻丝前底孔在同台设备上用整体合金钻头做出。在长期的大批量生产中,每年均会出现丝锥折断的情况,严重时,一批丝锥在不同的生产线都会出现连续折断。由于大批量对螺纹孔均是采用抽检的方式,同时,一道工序上会加工很多螺纹孔,因此,丝锥折断的情况,对生产线的质量控制和班产量的完成都带来较大的影响。丝锥的总体平均寿命也不高(一般加工5000孔就必须进行刀具更换了)。
对此现象,我们现场调整了加工参数,降低了攻丝速度(750r/min、14m/min),增加了乳化液的浓度,继续对产品生产进行跟踪,发现没有明显的改善,丝锥仍然有折断现象出现。
日本OSG公司也多次派出技术人员,协助我们一起分析此问题。同时,我们也将出现折断情况的丝锥批次,返回日本OSG公司总部进行详尽的刀具材质、制造工艺过程等分析,没有发现明显的异常,其硬度、材质、热处理金相组织均正常。
图2 M6丝锥折断后缸头剖开图

对因丝锥折断而报废的缸头,从折断螺纹孔轴线方向破开工作(如图2所示),发现大部分丝锥折断的产品均在丝锥与校正齿之间的部位出现严重的切屑堆积现象。这说明,用螺旋槽丝锥加工时,铝合金的切屑排出状况不良。在高速攻丝的情况下,切屑来不及排出而形成堆积,同时外部冷却的乳化液也会被堵住进入不了丝锥的切削锥部位,从而更加剧了切屑堆积现象,当堆积的切屑体积超过丝锥容屑槽的一定幅度(切屑可以一定程度的压缩)时,加工丝锥所承受的扭矩会急剧增大,超过丝锥截面的承受能力,从而出现折断情况。
据此,日本OSG公司也建议我公司不使用普通的螺旋槽丝锥品种,他们可以针对我公司此情况进行专门的丝锥设计,但是要求一次性订货的丝锥批量较大,这不符合我公司批量成本控制原则。
经过仔细分析日本OSG公司的丝锥样本,发现该公司的EX-DC-HT丝锥品种可能会满足我们大批量生产对丝锥的安全生产要求。该品种是短柄直槽系列,精度等级为OH3,比螺旋槽丝锥的OH2精度等级的中径公差带偏上0.02mm,这样会延长丝锥的使用寿命。该丝锥的容屑槽形针对铸件的切屑形成特性进行过优化;丝锥表面进行了氮化处理,降低了丝锥容屑槽与铝合金切屑之间的摩擦系数,更加有利于切屑的顺畅排出。惟一不足的是该品种没有长柄系列,这样就要求生产线的工艺和刀具夹持系统进行改动,方可满足某些部位缸头产品加工的需要。另外,这个品种也是OSG公司的标准库存品,长期使用的成本也比较低。
经与日本OSG公司联系,对方也同意提供样品试用。在我们修改了工艺,满足使用短柄丝锥避开干涉的情况之后,对日本OSG公司提供的丝锥样品进行了试用。试用结果证实了当初的设想,取得了明显的效果,解决了困惑部门多年的M6螺纹孔加工丝锥折断的问题。在7条缸头线全部推广应用的过程中,没有出现一例丝锥折断的情况。丝锥的寿命也从原来的5000孔逐步提高到了15000孔。目前我们将丝锥的强制更换寿命设定为12000孔,以确保生产线的安全运转。
但是,该丝锥品种没有长柄系列,始终是个遗憾。对于某些特殊部位,短柄丝锥因为干涉情况而没有办法使用,还只能继续用长柄螺旋槽丝锥进行加工,只是我们将丝锥的寿命设得很低了,以尽可能的减少丝锥折断的可能。
这次解决缸头的M6螺纹孔攻丝的丝锥折断问题,前后历时近一年的时间,期间也多次深入地跟日本OSG公司技术人员进行了丝锥制造技术、使用技术方面的沟通,感慨颇多。高速钢丝锥,作为一个早已经有国家标准的刀具品种,但是目前国内的专业刀具厂商仍然对此不够重视,觉得攻丝是一个很简单的事情。曾经有一位国内刀具厂商的技术人员来与我们沟通,他们觉得不可理解,丝锥折断了,换一个不就行了吗?有必要如此大动干戈地解决吗?在我们还局限于作坊式的小批生产方式中,或许折断一个丝锥确实不是什么问题,操作员工马上更换一支就可以继续生产了。但是作为大批量的连续生产线,一个员工要看管4台甚至更多的设备,一个工位的加工节拍只有短短的几十秒钟,那么安全生产是至关重要的,否则将会引起整个生产线的停滞,导致非常严重的后果。而作为丝锥制造工艺来看,应该是非常成熟的了,但是国产丝锥的质量相比进口丝锥还是存在很大的差距,这也就是国内丝锥为什么只能卖几块钱一支,而进口一支OSG丝锥,起码都是几十块钱。
笔者作为曾经的刀具制造行业的人员,对此感到非常困惑,国内的工艺水平明明可以达到制造OSG丝锥的质量水平,但是却鲜见国内企业朝这个方面努力,大家都在低水平上制造大量的廉价丝锥。短期来看,这确实可以取得明显的效益,但是企业的长期发展后劲却不知如何了。
以下将介绍孔加工用的高速、高效加工用钻头,以及有利于环保的MQL加工方式。
首先介绍的是,可对钢材进行高效深孔加工的加长油孔钻,类似于曲轴斜孔加工这种对钢材进行深孔加工的工艺,可以说是孔加工中最困准的。近年来,随着高速加工的发展,刀具的硬度也大幅提高,但是在这样的深孔加工中,即使是高硬度钻头也容易发生崩刃、排屑堵塞等是使加工不稳定的因素。因此,厂商大多使用的是低进给速度的枪钻,或是使用高速钢加
长钻头进行阶梯式加工
图1
针对这种情况,OSG新推出了对于高速深孔加工具有革命性意义的FTO-GDXL,它的特征和外观如图1所示:
图1 FTO-GDXL的外观
图2 FTO-GDXL的切削槽,横刃形状 尺寸:Ø6mm,切削材料:高炭钢S50C
切削速度:90m/min:进给速度:0.2~0.5mm/r
孔深:120mm盲孔(20×D) 图2
加工机械:卧式M/C BT50
切削油:水溶性切削油
空气压力:7MPa
导孔尺寸:Ø6.1 前角140°,导孔深:6mm
图3
图3 FTO-GDXL碳素钢加工条件
它的特征是可生成细小切屑,并且拥有能顺畅排屑的螺旋槽。螺旋槽的形状和横刃共同作用将切屑切碎。而且,螺旋槽有足够的空间将切屑顺畅排出。
图4
图4 FTO-GDXL和传统型加工方法的加工效率对比图
此外,关于刀具的材质,由于钻头的切入量很长,容易发生崩刃等情况,所以采用了粉末高速钢中特别耐崩损的高级材料作为刀具的材质。TiAlN的涂层表面与以往的涂层相比,提高了光滑性,以利于顺利排屑。
下面介绍一下FTO-GDXL的切削性能。首光是高碳钢的加工案例,同传统的加工方法比较,加工效率、加工负荷、寿命等如下所示。加工条件如图3所示。需要注意的是,使用此款钻头时,导孔是必要的。
由于刀具的悬臂很长,如果没有导孔的话.钻头的切入部分会产生震动,孔的入口直径会变大,当然寿命也会降低所。所以最适合的加工条件如图3,即先用短刃型硬制合金钻头进行导孔加工。
导孔的直径为钻头直径+0.02mm~0.1mm以下.前角应等于或大于钻头的尺寸这样钻头可以从中心部开始切入,不论是寿命、精度还是安定性都比较好。
跟传统的深孔加工中被广泛使用的枪钻或高速钢加长型钻头相比,FTO-GDXL的加工效率最高是枪钻的6.5倍,是高速钢加长钻的15倍。
图5 FTO-GDXL的切削抗力图
图5是用FTO-GDXL进行加工时的切削抗力图,如图所示,在高进给的情况下图形平稳,随着孔深的增加,切削抗力并没有增加。而且排屑顺畅,并无堵塞现象。

图6表示的是进给量依次增加时的寿命。
图6 各种条件下的寿命

图7 FTO-GDXL加工时的孔径扩大量推移图
孔数 光洁度Ry[µm]
孔入口 孔中间 孔底
第1孔 5.00 3.50 3.84
第2孔 5.16 5.78 4.70
第3孔 5.36 6.00 5.80
第8孔 4.24 4.94 3.98
第9孔 5.94 7.04 5.18
第10孔 5.14 3.72 5.40
图片是加工第10个孔时的断面图
(V=90m/min、f=0.2mm/r)
图8 FTO-GDXL加工的孔壁光洁度
即使是20倍直径的深孔加工,不论在何种加工条件下,加工孔数都在800孔以上(切削长度97m以上),这是史无前例的高效率、长寿命加工案例。刀具寿命判断标准VBM为0.3。
加工过程中的孔径推移如图7所示,孔壁光洁度如图8所示。
关于孔的扩大量,孔口0.01mm以下、中间0.003mm~ 0.007mm、孔底0mm~0.004mm,这样的扩大量是非常小的。孔壁光洁度也很好,只有Ry3.50µm~Ry7.40µm,我们可以看到,用FTO-GDXL进行的是排屑顺畅、没有震动的切削加工。
像这样用加长钻头进行孔加工时,孔的垂直度是一个问题。对于这个问题,如图9所示,用FTO-GDXL加工的孔从孔口到孔底的垂直度极高。
下面介绍更深的孔加工案例,加工材质SCM415H非常易粘结,容易排屑堵塞,但FTO-GDXL加工时30倍直径一气呵成。加工条件如图10所示。
象以上的加工条件.传统型枪钻加工一个孔的加工时间为1分30秒以上.如果用FTO-GDXL的话只需要19 秒。主轴负担也很稳定,如图11所示,像这样易黏结的材料,切屑也很细小。
图9 加工过的孔的垂直度 尺寸:Ø5mm,切削材料:SCM415H
切削速度:60m/min,进给速度:0.3mm/r
孔深:150mm盲孔、实际加工孔深140 mm(28×D)
阶段式加工:无
机械:卧式M/C BT40
切削油:水溶性
空气压力:3MPa
导孔尺寸:Ø5.1硬质合金钻头、深度10mm
☆低转速插入导孔,插入后待转速达到指定转速再开始加工。加工后再降为低转速。
图10 SCM415H、30倍直径的加工条件
现在开始介绍MQL的加工案例。近年来、由于环保问题的备受关注,切削加工现场为了极力减少废弃物,越来越青睐半干式加工。其中汽车制造业对MQL加工也很关注,FTO-GDXL也能很好的进行MQL加工。下面介绍它的加工案例。
汽车制造业中,曲轴、缸体、缸盖等发动机主要的部件加工都开始采用MQL加工。这其中、曲轴上的油孔大多为10~20倍直径的深孔加工。如果用传统的加工方法进行加工,加工时间、刀具寿命、稳定性都是加工难点。
由于以上介绍的部件加工非常困难,所以主要使用的是之前介绍的枪钻和高速钢加长钻头。像这样的材质硬度高、难加工部件,可以用FTO -GDXL来进行半干式加工了。
下面是用FTO-GDXL,对S50C进行MQL加工的加工案例。首先加工条件如图12所示。

图11
图1 1 SCM415H切屑图片 尺寸:Ø6mm、切削材料:高炭钢S50C
切削速度:90m/min、切削量:0.2mm/r
孔深:100mm通孔(17×D)
机械:卧式M/C HSK63A
切削油:MQL
喷雾给压:0.4MPa
喷雾供给量:50cc/h
导孔尺寸:Ø6.05 钻头前角15°
导孔深度:6mm
图12 S50C的加工条件
图13 S50C MQL加工的切削耐久性
切削寿命如图13所示,并且钻头可以进行再研磨、再使用。所以再研磨性能也是决定产品价格的重要指标之一。图13是新品、再研磨、再涂层的寿命的比较图。
如上图所示,即使是MQL加工、切削长度100m、还可继续进行加工,它的寿命是非常好的。并且,经过再研磨、再涂层后,还可获得跟新品同样的切削长度。
如以上所介绍的,FTO-GDXL是可以进行高难度加工的高速深孔加工用钻头。最近、加工材质除了以上介绍的S50C、SCM415H以外,还有FC250、SCM440、SCM420H、SCr420H、SNCM439等材质,甚至是对于加工难度很大的SUS420J2、15-5PH 、SKD11(未处理过)也可以进行10~30倍直径的无停顿一次成孔加工。实际的加工条件如图14所示。切削材料 尺寸 切削速度 切削量 孔深 切削油
FC25O Ø6 120 0.5 130 MQL
SCM440 Ø6 80 0.14 120 MQL
FCD700 Ø5.6 60 0 .3 70 MQL
SCM420H Ø5 80 0.4 100 水溶性
SCM415 Ø5 80 0.25 150 水溶性
SNCM439 Ø5.05 90 0.2 75 水溶性
SUS420J2 Ø6 80 0.2 120 水溶性
15-5PH Ø4 60 0.12 80 水溶性
SKD11生 Ø4 150 0.12 80 水溶性
SUS430 Ø5 80 0.15 150 油性
图14 各种加工材质的加工条件
今后我们将致力于开发加工孔深更深、直径更小、速度更快,性能更好的新型钻头,并提供整体式的深孔解决方案。如果您在深孔加工中有任何疑问,OSG永远欢迎您的来电