模具加工中的切削加工要点

发布时间: 2015-05-09 09:29 作者: 浏览次数: 263 字号:

模具加工

切削是模具加工过程中最重要的一个步骤,在模具总的生产成本中约占到65%的比重。影响材料切削性能的因素有很多,这要求在切削中了解这些因素的特性,掌握最高效的切削方法,以达到提高切削效率和质量,以及尽量延长刀具使用寿命的目的。

影响材料切削性能的因素有哪些

对于钢材料而言,首先是钢的化学成分。钢中的合金成分所占比重越高,就越难加工,而且当其碳含量增加时,切削性能也会随之下降。其次是钢的结构,对于切削性能也有着重要的影响。钢的结构包括锻造钢、铸造钢、挤压成型钢、轧制成型钢的和已切削加工过的钢等。其中锻造钢和铸造钢的表面非常难于加工。第三个重要因素是钢材料的硬度,硬度越大就越难加工。所以,在加工高硬度材料的时候,必须使用特殊材料的刀具。

以高速钢制造的刀具可用于加工硬度最高为330至400 HB的材料;而在高速钢刀具上增加一层氮化钛涂层,就能将可加工材料的硬度提高到450HB左右;要想加工硬度为达到650至700 HB的材料,就必须使用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷或立方氮化硼材料的刀具。

另外还有一个影响金属切削性能的因素就是残余应。为了减小材料的残余应力,通常应该在粗加工后进行应力释放工序。

均匀分布的切削加工余量

切削过程中,为了保证较高的生产率和切削安全进行,使切削刃上的机械作用和工作负载变化尽量小,同时也为了提高刀具的使用寿命,应该在每一道工序中为每一种刀具创建均匀分布的加工余量。这是进行切削操作的一个重要目标。为了实现这个目的,就要求必须使用直径大小不等的刀具加工,使每道工序中刀具的形状与材料最终的形状尽可能地相近,尤其是在粗加工和半精加工中更是如此。

当轴向切削深度和径向切削深度不变时,切削速度和进给率也可以恒定地保持在一个较高水平上。 这样,切削刃上的机械作用和工作负载的变化较小,由产生的切削热和疲劳也会减少,刀具寿命得到了显著增加,还能够降低对机床导轨、球丝杠和主轴轴承的不利影响。而且,恒定的材料加工余量也是进行高速切削必须要达到的一个基本前提。

什么是有效切削速度及其计算

切削中,沿着实际直径或者是有效直径上的切削速度称为有效切削速度,这个速度的计算对于台面进给量计算是相当重要的。
在计算切削速度的时候,如果使用的使

刀具的名义直径值,如果切削深度浅,就会造成计算结果远远大于有效切削速度,从而使加工不精确。例如,使用球头立铣刀、大刀尖圆弧半径立铣刀、山特维克可乐满制造的片CoroMill 200圆刀或者是CoroMill 390立铣刀等刀具时,有效进给率要比代入刀具的名义直径值计算得到的进给率低很多,这样大大降低了加工效率,而且会造成刀具的切削条件低于它的能力和推荐应用范围。