在铸铁、铝合金及其他有色金属的高速加工中,刃口经特殊处理的金刚石或立方氮化硼刀片刀盘以其高寿命、高加工精度的特性而更具竞争力。
黛杰使用JDA(金刚石)或JBN(立方氮化硼)刀片的铣刀盘(如图1所示)适合于高速加工铸铁、铝合金及其他有色金属,由于刃口经特殊处理,使刀片具有如下特性:
● 刀片寿命更长
适合于JDA(金刚石)/ JBN(立方氮化硼)刀片的刃口经特殊处理(前角+1□~+3□ /后角+6□ ),使刀具的副角更小,切削刃强度更高,崩刃更少,提高了刀具的寿命,能完全胜任浇冒口粗加工和超平镜面精加工。
● 便于刀片的重磨使用
采用微调机构使刀片的端面跳动易于调整,可以增加刀片重磨的次数,大大提高了刀片的利用率,使成本降到最低。
● 加工精度更高
由于能够精确控制刀片的端面跳动,可以顺利地实现高光洁度表面的加工。
上述特性使金刚石刀片在加工铝合金和其它有色金属时,能够实现超高速加工并获得极高的表面光洁度,其刀盘规格如表1所示。
在对铝合金的实际加工中,使用金刚石刀片刀盘比较理想的切削条件如表2所示。
nextpage
下面我们通过2个实例来介绍这种刀片刀盘所具有的优越性能。
1、加工铝合金汽缸盖
在此,我们采用DCP90-4250-24(带一片修光刃)型刀盘及材质为JDA400的金刚石刀片,所采取的切削条件为:
● 机床转速:N=1700r/min;
● 切削速度:V=1356m/min;
● 进给速度:F=3670mm/min,f=2.16mm/刃;
● 切深:d=1.6mm;
● 湿式:水溶性切削液。
在上述切削条件下对铝合金汽缸盖进行高速加工,表面质量极佳。刀具在加工了4800件汽缸盖以后,刀片仍属于正常磨损范围,无崩刃及毛刺现象发生。同以往使用的刀片相比,寿命提高了4.6倍。
2、加工汽缸盖两端侧面
在这个例子中,被加工的汽缸盖材质为AC4B-T6(日本牌号),我们选择了NC专机对汽缸盖的两端侧面(如图2所示,阴影部分为加工面)进行加工。根据汽缸盖的材质,我们选择了合适的刀盘、刀片和切削液:
● 刀盘型号:DCP90-4080R-0690(φ80);
● 刀片型号:C46PPN-W90R;
● 刀片材质:JDA30;
● 切削液: 湿式,乳化液。
在对汽缸盖的两端侧面进行加工时,我们所用的加工条件如表3所示。
在这样的加工条件下,采用DCP90刀盘,在加工了10000件以后,金刚石刀片仍呈正常磨损状态,还可继续加工。而在同样的加工条件下,如使用其它的全金刚石刀片刀盘,刀片寿命仅为500件,且极易崩刀损伤。相比之下,黛杰刀片的寿命提高了20倍以上。
从刀片的购置成本来看,同硬质合金刀片相比,C46PPN-W90R(金刚石刀片)明显要高很多。但从长期运行成本的角度看,由于金刚石刀片寿命长,如果将其购置成本按所加工的零件数量进行均分,则单件成本较硬质合金的要低很多。同时,使用这种金刚石刀片还大幅度减少了停机、换刀、调刀等辅助时间(如图3所示),当加工工件数达到4000件的时候,两者的运行成本已基本持平;当加工件数进一步增加时,C46PPN-W90R(金刚石刀片)累积运行的成本增长率远比硬质合金刀片的低得多。当使用金刚石刀片加工至91000件时,同硬质合金刀片相比,刀片总成本可降低1640758日元,硬质合金刀片的单件成本为28日元/件,而C46PPN-W90R(金刚石刀片)的单件成本仅为10日元/件。
相关资料
黛杰工业株式会社自1938年着手硬质合金产品的制造以来,已经发展成为从原料粉末到成品产出的一贯制专业硬质合金厂家,着力于各种硬质合金、陶瓷、金属陶瓷、立方氮化硼(CBN)聚晶金刚石(PCD)等材料的研究,并不断开发出这些材质的各种切削工具。黛杰是世界上最早开发出整体硬质合金球头铣刀及最早成功研发出适用于钢件钻削的整体硬质合金钻头的专业刀具厂家,其产品 DZ涂层整体硬质合金端铣刀和球头铣刀可以毫不费力地加工硬度在HRC60以上的高硬度材料;DZ-DHS型钻头可以加工硬度达HRC70的材料;整体烧结成型的金刚石“比梦钻”,刃部强度极高,不会产生金刚石脱落现象,可以进行理想的高速加工。此外,JC5003涂层车刀片,在加工各类有色金属及难加工的材料时,寿命可达其他同类产品的3倍以上。
长期以来,在日本整个工具行业中,黛杰公司作为第二大规模的专业硬质合金生产厂家,销售额一直名列前茅,在汽车领域,日本各大生产厂家均是黛杰长期以来的合作伙伴,黛杰也曾连续数年获得日本最大汽车公司颁发的成本减降协作感谢信,并拥有美国大型汽车公司授予的免责免检先采购证章“FORD QI”。