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铝合金专用钻头设计新思路  

2013-10-01 19:23:14|  分类: 《刀具+钢材+模具 |  标签: |举报 |字号 订阅

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   与动辄占地几十平米甚至几百平米的机床相比,刀具在制造业的加工中显得格外不起眼,但正是这些“小身材”刀具,往往发挥着最惊人的“大作用”。真正的生产力提高和成本降低需要强有力的整合,而首要条件则是需要有适合的刀具,能适应各种加工环境(机床和材料)。
      山高刀具始终致力于研发高效率的切削刀具,提供低成本的加工解决方案。近日,山高正式推出了适用于铝合金加工应用的Feedmax N槽型钻头,进一步扩大了钻头的应用范围,助力航空航天制造业的快速发展。
      自2009年第四季度起,山高成为法国空中客车批准的一级供应商。Feedmax N槽型钻头在空客得到广泛应用,这意味着山高铝合金钻削加工方面的技术得到空客的认可和好评。
      Feedmax钻头采用独特的N槽型设计和DLC类金刚石镀层技术,它在钻削低硅铝合金时,显示出了非常卓越的性能,特别适用于航空航天行业铝合金加工。它在铝合金这个加工领域的使用大幅增加,因此这个系列产品将在进一步改善这些材料的加工上作出重大贡献。N槽型钻头在大幅提升加工效率的同时,还能在整个寿命周期保持良好的精度。
N槽型略不同于我们现有的适用于航空航天加工应用的M槽型和T槽型。N槽型可以实现保持热量降低到最低限度,以达到良好的刀具寿命和孔的质量,体现在以下几个特性:
(1)切削刃修磨。加工这些粘性材料,需要非常锋利的切削刃。这就是我们为什么沿整个切削刃采用仅0.01-0.02mm刃口修磨的原因。
(2)圆锥主后角。出于同样的原因,主后角的设计从标准的10°增大为12°,以减少与工件材料的接触。
(3)刃带窄。这种独特的N槽型设计,其刃带比普通钻头窄40%,从而减小了切削过程中孔与钻头间所产生的摩擦热,以防止热量过高所产生的积屑瘤粘连在钻头刃带上,能使孔的质量和精度得到充分保证。
(4)倒锥(轴向后角)。倒锥(轴向后角)为0.5mm/100mm,是标准孔尺寸的2倍,这也能减少钻削与孔表面之间的直接接触。
(5)DLC镀层。这不是常规意义上的金刚石镀层。它是一种低摩擦镀层,其目的在于提高排屑能力,这是取得成功的关键。主要优点是具有“不粘连”的特性,这对于攻克许多铝合金材料加工来说是很重要的问题,既提高了排屑能力,也改善了铝合金材料钻孔加工中以往难以解决的工艺问题。
(6)优化排屑槽。提供良好的排屑是非常重要的,为了实现这个需求,排屑槽设计得更宽更深,能毫不受阻地排出更大量的切屑。在钻孔加工中,如果需要的话,要大大地提高切削速度是完全有可能的。但是我们认为一个更加适中的速度对刀具寿命来说才是最好,而且能够减少积聚在刃带四周的热量,降低材料粘在钻头上的风险。通过优化每转进给量,来获得更好的切屑形状,这样排屑的效果也就好了。但是,当某个应用具有非常高的冷却压力时,可以采用更高的每转进给量。为了加工大于名义直径的孔,所有山高生产的Feedmax钻头具有m7的直径公差。这样做能确保生成的孔大于名义孔径。加工这些非常软的材料产生较低的切削力,孔径通常能达到H8级公差。但是由于一些因素会对孔径产生影响,如:冷却压力和冷却液浓度、应用稳定性、切削参数、工件材质等,最终获得的孔径公差将达到IT8-IT9级。我们N槽型的开发,略不同于常见的流程。山高的某位客户在铝合金干式钻削时产生了一系列的问题,包括排屑粘连、切屑堵塞等,而N槽型的设计能为客户提供良好的解决方案,这意味着我们始终致力于满足客户的需求,为客户提供最佳的解决方案。
     为了找到针对这种类型材质的最好解决方案,我们尝试了很多不同的槽型、不同的切削刃设计和大量的镀层。结果表明,新的N槽型钻头最适用于机翼部件的加工应用,主要解决了铝合金干式钻削时存在的问题:材料自然粘连到钻头(刃带)上,破坏了表面粗糙度以及在刃口上产生积屑瘤。然而,由于采用了N槽型设计和DLC镀层,我们试图为客户解决仅靠空气冷却和排屑的难题。最终我们得到一个了不起的结果:加工了3600个孔,直径偏差为0.01mm,表面粗糙度均在Ra1.0以内,仍然有继续钻削的可能性,因为切削刃仍处于完美的状态。
     山高Feedmax是整体硬质合金钻头市场中生产率最高的钻头之一。随着新兴现代化加工不断成为被关注的焦点,我们将为客户提供大量节约成本的解决方案:将更高的生产率、更长的刀具寿命以及更好的应用安全性相结合。
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