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山特維克關于螺紋切削的技術資料-鴻信德機械

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山特維克關于螺紋切削的技術資料

來源:鴻信德機械 發(fā)布時間:2015/7/22 10:37:06
成功進行螺紋車削的注意事項

確定_走刀次數(shù),,利用刀具的性能優(yōu)化生產效率,按照推薦值以等切削面積或等切深原則進行優(yōu)化加工,。
確保切削刃位于正確的中心高度,,刀具已_定位。
根據(jù)螺距,、螺旋升角和螺紋直徑,,確定使用正確傾角的刀墊,以獲得足夠且均勻的后刀面間隙,。
利用_刀片材質所帶來的高切削速度的潛力優(yōu)化加工性能,。
采用_適合于加工工序的刀片槽形,確定_的進給方法,。
確保進給方向,、右手型/左手型刀片和右手型/左手型螺紋的正確組合。確定切削力方向以加強支撐,,確定螺旋角以獲得足夠間隙,。
確保從機床到切削刃的整個系統(tǒng)具有_穩(wěn)定性。
檢查直徑公差,,確保其不會過大,。用全牙型刀片時,將螺紋外徑留0.1 - 0.15mm加工余量,。
檢查CNC編程,,排除_影響加工穩(wěn)定性的因素。
觀察刀片上的磨損形狀,,并進行相應選擇/調整,。
如果刀片出現(xiàn)_微移動的狀況,使用T-Max U螺釘代替快換型螺釘對刀片進行夾緊,,_的辦法是使用CoroThread 266系統(tǒng)進行優(yōu)化,。
使用CoroThread 266時,應密切關注并及時改進穩(wěn)定性缺陷,,以達到_結果,。

考慮利用新型,、更硬的材質GC1125進行優(yōu)化,以獲得_的生產率和更長,、更容易預測的刀具壽命,。
全新的解決方案 — 消除障礙提高生產效率

PVD(物理氣相沉積)涂層材質為螺紋切削提供了_的切削刃。全新的研發(fā)成果使應用_的切削參數(shù)以及獲得更長的,、可預測的刀具壽命成為可能,,為進一步優(yōu)化螺紋加工提供了方法。

細晶粒刀片基體技術的_新發(fā)展為需要鋒利切削刃的應用場合,,比如螺紋車削,、切槽和切斷以及整體硬質合金銑刀,提供了具有高紅硬性,,極具抗塑性變形能力的_基體。GC1125是一種新的PVD涂層材質,,是針對鋼件螺紋車削的優(yōu)化材質,,但在加工其他種類材料時也具有很好的性能, GC1125可通過使用_的切削速度來提高生產效率(由于刀片材質的限制,在以前通常是_后采用的提高生產效率手段),。GC1125基體具有_的硬度,沒有應用梯度燒結技術,,但仍具有_的韌性從而獲得足夠的切削刃強度,。

GC1125的PVD涂層是一種新型的多層TiAlN涂層,與切削刃ER處理和刀片的槽形具有_的配合,,可提供很高的切削刃安全性。如前所提到的,,刀片的頂部圓角部位更容易受到塑性變形的影響,,加工螺紋牙頂?shù)牡镀撞拷?jīng)常因涂層剝落和出現(xiàn)積屑瘤而磨損。 GC1125研發(fā)中著重于應對這些趨勢,,同時也具有很高的抗后刀面磨損性能,。它是通用的螺紋車削材質GC1135的補充,是很多工序的生產效率優(yōu)化選項,。其它可選的螺紋刀片材質包括具有非常鋒利的切削刃的非涂層材質H13A,,用于耐熱合金、鈦合金和某些鑄鐵,。CB20 / CB7015是立方氮化硼材質,用于淬硬材料的螺紋車削,。

當涉及精密的螺紋加工時,,需要廣泛考慮到對刀片產生威脅的因素。與傳統(tǒng)的刀片夾緊和材質解決方案相比,,CoroThread 266的穩(wěn)定性與GC1125材質的_組合進一步_了螺紋車削的加工結果,。
應用正確的刀片材質提高刀具壽命

由于螺紋刀片的切削刃是_易受損的部位,刀片需要具有足夠的硬度以及抗磨損性,,并_切削過程中不出現(xiàn)脆裂而導致切削刃破裂的風險?,F(xiàn)代螺紋車削中往往會在切削刃部位產生相當大的熱量,,要求刀片_具有較強的抗塑性變形能力,,如果發(fā)生塑性變形后繼續(xù)使用相同的切削刃進行加工,,_會出現(xiàn)快速的后刀面磨損,甚至出現(xiàn)刃口崩裂,。

切削刃出現(xiàn)塑性變形是螺紋車削中通過提高切削速度來提_率的_障礙,。不合適的刀片材質會使切削刃快速失效而加工出不合格的螺紋,隨后出現(xiàn)切削刃斷裂,。鋒利的涂層刀片在高壓下會出現(xiàn)涂層剝落的風險,,尤其是當切削刃只有很少一部分參與切削時,。 一般而言,應用合適的走刀次數(shù),,在可預計的刀具使用壽命期間獲得均勻的后刀面磨損是螺紋車削中希望獲得的_理想狀態(tài),。

另外刀片還需要具有_強度以應對加工中的機械載荷,,尤其是在刀片牙形的頂部圓角部位。這_要求將韌性作為刀片材質特性的一部分,。對于內螺紋加工而言,,這一要求更加明確。內螺紋加工工序總是伴隨著刀具的振動和讓刀以及排屑的問題,,因此適合的材質韌性對性能和可靠性起著決定性的作用,。
螺紋車削的潛在改進方面

在螺紋車削中,導致性能不佳和加工結果不理想的許多問題通常起因于對常見金屬切削基本因素的疏忽,,例如: 刀具懸伸的_小化,、刀具穩(wěn)定性的_化、切削刃的中心高,、適合切削參數(shù)的應用以及選擇適合的刀具和加工方法等,。 另外,,僅在螺紋切削中會出現(xiàn)的其他因素包括每次走刀的切削深度、徑向進給的方法以及為了獲得足夠的后角而設置的刀片傾斜角度――要根據(jù)由螺紋直徑和螺距決定的螺紋螺旋升角來設置,。

螺紋的_特征是其螺紋牙形,。螺紋牙形的變化_地豐富了當今螺紋的類型,其中有一部分用于特定用途,。螺紋牙形誤差也是螺紋切削中導致質量不合格的_常見原因,,也可能是由于公差或表面光潔度的偏差所導致的。當出現(xiàn)這種情況時,,也意味著切削刃的使用壽命過早地結束了,。

到目前為止,形成不正確螺紋牙形的主要原因之一是刀片在刀柄上缺乏穩(wěn)定性,。刀片的微移動會導致多種不利后果從而使刀具壽命縮短,。其中一個主要的不利后果_是切削刃的破損,,特別是在刀尖處的破損。通常可以通過選擇替代的夾緊螺釘,,在_程度上_穩(wěn)定性--用T-Max U型螺釘代替快換螺釘?shù)膽?。但是直到目前,仍然難以解決刀片在刀片座上的_固定,。

螺紋車削中每次走刀的開始和結束意味著切削力的大小和方向有突然的變化,。此時形成加工工序過程中_敏感的移動,也_容易受到刀片位移風險的影響,。切削力作用于刀片螺紋牙形的_形成杠桿作用,,迫使切削刃輕微地改變位置并且使刀片座中的支撐點變形,。在螺紋車削的過程中,,在每次走刀的開始和結束時產生交變的軸向力,,而在切入后的切削過程中則保持相對的穩(wěn)定。 不同方向施加在刀片上的切削力形成來回移動刀片的趨勢,。

螺紋類型的變化意味著切削力在方向及大小上的變化,,但是刀片尺寸沒有必要隨著螺紋牙形的變化而變化,從而在刀片座提供不同的支撐程度,。另一方面,,相同的刀片尺寸會用于加工不同的螺距,這意味著加工較大螺距的刀片與加工較小螺距的刀片相比沒有更多的支撐,。如果刀片尺寸隨著螺紋牙形和螺距的變化而變化,,那么刀片和刀柄規(guī)格將不得不變得無法想象的大。

切削刃位移的主要后果是加工出_出公差的螺紋和刀片切削刃線的微小破裂,。如果在加工出不合格的螺紋后不停止使用刀具,,那么刀具磨損將會加劇,。由于切削刃的磨損,會產生更大的切削力并出現(xiàn)更嚴重的切削刃位移,,從而加速刀片的斷裂,。事實上,因位移而更換螺紋車削刀片的情況比因實際刀具磨損而更換的情況更多,。

對于一些螺紋來說,,螺紋牙形的_度比其他因素更重要。螺紋的類型,、用途和其他限制決定了是需要M級公差還是E級公差的可轉位刀片,。某些應用場合例如油氣行業(yè)的密封螺紋對螺紋精度的要求_非常高,極小的公差要求使用精磨的可轉位刀片。為獲得一致的高質量螺紋,,_切削刃的_位置具有決定性的影響,。

刀片定位的另一方面_是轉位精度,。為了避免耗時的機床設置以及盡量減少或消除報廢零件的產生,,刀片在刀柄中的簡易而_的定位是很重要的,。通常情況下,,由于在螺紋表面上有出現(xiàn)階段的風險,,因此應盡可能地避免在兩次走刀之間轉位刀片,。如果在兩次走刀之間需要進行刀片轉位,,那么刀片的_定位對于獲得可接受的加工結果是關鍵??紤]到對機床停機時間的影響,,在兩次走刀之間的快速而簡易地進行刀片轉位也是很重要的。

螺紋車削的生產效率在很大程度上與螺紋車削刀具加工完成螺紋所需的走刀次數(shù)相關,。 如果走刀次數(shù)太多,,切削深度會很小,從而造成過度的刀具磨損和摩擦熱,,導致快速的后刀面磨損和塑性變形,。小切深也經(jīng)常對切屑成形造成不利的影響,生成薄而難以控制的切屑,。較少的走刀次數(shù)需要應用更大的切削深度,但是切削刃要承受更多的載荷,。通過優(yōu)化走刀次數(shù),,縮短加工螺紋全長所需的時間并_吃刀量。大切深產生_的切削力,,從而增加刀片在刀座中發(fā)生位移的趨勢,,更需要刀片的可靠定位。

螺紋的另外一個典型參數(shù)是螺距,,并且它在某些情況下可能是導致零件誤差的原因,。大多數(shù)螺距誤差來自數(shù)控系統(tǒng),當消除了_關于機床,、控制裝置,、設置和編程的誤差時,,可轉位刀片在刀柄中的穩(wěn)定性以及進給方法這兩個因素可能會影響到螺距,。螺距是一個零件設計方面的因素,,通常情況下細牙螺紋對公差要求更嚴格,,_切削而言,,由于每毫米或英寸更多的螺紋數(shù)(進給率較小),,加工細牙螺紋需要花費更長的時間。螺紋的螺距越大,,則需要_的進給率,,并會產生更大的切削力,也_需要非常穩(wěn)固的刀片定位,。
解決方案 ―― 實現(xiàn)刀片的整體穩(wěn)定性

因此,,基于諸多原因,,螺紋車削刀片在刀片槽中定位和鎖緊的質量對實現(xiàn)高生產效率,、安全操作和一致的零件質量起到?jīng)Q定性的作用。采用過去的刀片鎖緊和定位方案,,在很多情況下都不可能把刀片緊固在刀片槽中,。定位方法、刀墊的夾緊和簡易的轉位等要求意味著妥協(xié),,刀片制造方法的限制也妨礙實現(xiàn)非傳統(tǒng)解決方案的可能性。
iLock解決方案的開發(fā)大大提高了刀片定位和鎖緊質量,,將車削和銑削工序中的安全性,、刀具壽命以及實現(xiàn)_生產效率等方面_到一個新的水平。_螺紋車削而言,,CoroThread 266體現(xiàn)了iLock解決方案的幾大優(yōu)點,,即使在加工過程中產生很大切削力的情況下以及刀片轉位,都可使刀片_而穩(wěn)固地固定在刀座中,。由于_微小的不穩(wěn)定性都會對螺紋車削過程產生影響,,因此這對螺紋車削來說是一個重大的突破。

CoroThread 266螺紋車削系列與傳統(tǒng)的刀片夾緊系統(tǒng)相比,,能滿足_穩(wěn)定性的要求,。刀墊對于螺紋車削工序是非常重要的,,因此對刀墊進行了全新設計,,可為刀片在刀柄中的固定提供安全的基礎。通過刀片座中兩個牢固的接觸面以及從側面緊固刀墊的螺釘,,刀墊為刀片提供了_的緊固和_的定位,。刀墊帶有一個突出的軌道形iLock接口,相對應的刀片被安全,、準確地定位在這個軌道上,。
刀片夾緊螺釘把刀片緊固在軌道上并在徑向上與刀體一個接觸面相靠,提供了很高的穩(wěn)定性和準確的定位,。由于iLock定位軌道垂直于進給方向,,因此在加工過程中切削力始終由固定刀片的軌道所承受,這樣刀座中的_刀片支撐點處都不會存在受損風險,。

對精度而言,,CoroThread 266可以達到很高的重復定位精度,,使用M級公差刀片可_軸向精度(進給方向)±0.05 mm,,E級公差刀片確保±0.01 mm。 iLock軌道_刀片的快速轉位和操作方便,,而定位方法對性能起到?jīng)Q定性的作用。 鎖緊軌道的形狀和位置是經(jīng)過多方面開發(fā)的結果,,在刀墊和刀片之間確定_的支撐點并通過全新的刀片制造技術使支撐點保持一致,,由于刀片在刀柄中的夾緊具有較高的一致性,因此也能_夾持,。
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