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谈切削刀具发展给船舶工业带来的影响

船舶工业需要加工数目众多、类型各异的孔
对于船舶工业的应用场合来说,加工出不同尺寸、不同深度和不同质量要求的孔是零件加工的重要一环,尤其是加工发动机和变速器。为了获得满意的加工效果,这些应用场合更加关注于加工方法和切削刀具的选用,因为没有哪一个切削领域会采用已经过时的方法。
对于某些孔来说,单孔加工的方法所产生的公差及表面质量在一定范围内是可以接受的,但对于有更多精确需求的孔加工而言,则需额外的加工工序或需采用完全不同的加工方法。对零件质量要求的轻微不同就有可能需要进一步的加工,这也就是为什么浅孔加工和深孔加工的最佳方法会截然不同。
任何圆孔的加工都由其直径、深度、材料及所要求的质量水平所决定。其他影响因素包括:所用的机床、所要加工的孔数,以及切削和处理所需的时间?;诖?,评定各种可选的孔加工刀具和加工方法成为可能。
说到质量水平,车间通常不会对相对宽松公差的孔加工和紧密公差的孔加工分别采用不同的方法。这两类对公差要求不同的零件加工,需确定切削方法和不同钻入方式。以最常见的大约两倍径深的中等尺寸的钢件孔加工为例,这也是许多行业中最普遍的一类加工,一个车间既有可能需要加工直径公差为IT10的孔(即直径偏差为84微米);同时,该车间也有可能需要加工直径公差为IT7的孔(即直径偏差为21微米)。
联系到孔的质量,零件的加工成本和交货时间总是非常重要,这意味着必须使用正确的加工方法和刀具,以实现很高的生产效率以及出色的精度和表面质量。穿透率和可靠性是成功孔加工的重要因素。现代的可转位刀片钻是目前大部分应用场合高效需求的最佳选择,山特维克可乐满的CoroDrill880钻头可轻松获得公差在+0.25mm以内的孔。但是,要用旋转钻头得到紧密公差孔,需安装偏心夹套刀柄或径向可调刀柄,以确保周边切削刃圆角的精确定位。在使用固定刀具的CNC车床上,通常的机内刀具测量就足够了。
要加工公差很大的孔,选择中等直径的CoroDrill880可转位刀片钻头,使用推荐的切削参数、推荐的槽形和材质,就可以在数秒内在钢件上加工出符合标准的浅孔。这确保了高效大批量的孔加工,但无法保证IT10公差标准。为获得满意的公差值,就需要对周边切削刃进行精确定位,在这一点上,CoroDrill880钻头可对刀片进行预设置。拥有Wiper(修光刃)技术的刀片还可获得杰出的表面光洁度。
另外,在机床上使用旋转刀具进行孔加工的另一种解决方案是铣削孔。这可以通过以下方法实现:使用现代整体硬质合金立铣刀(如CoroMillPlura多用途刀具)、或可转位刀片立铣刀(如CoroMill390或490立铣刀),或对于更大的孔,可以用圆形刀片铣刀(如CoroMill300铣刀),进行螺旋插补铣。
与钻削相比,铣削孔较费时,但加工灵活性较高,同时,也可以使用更少的刀具、一次装夹完成,可在永久装配好的加工中心上使用。该方法只适用于每孔加工时间限制不严格,且零件为一次性的或零件数量很少的情况。
精密中等尺寸的孔还可使用现代可转位刀片钻头进行高效加工,但是需要额外的精加工工序。在钻削工序完成后,再执行一次镗削走刀,CoroDrill880钻头可实现±0.05mm的孔公差。使用可转位刀片钻头时这是一种有利的方法,因为它主要不受钻体和刀片的设计和制造公差的影响。但是有一点,要达到IT7级孔公差,在钻削工序完成后需额外执行所需的镗削或铰削工序。
830高进给铰刀能在很短加工时间内精加工一个孔,完全达到IT7级公差标准。例如,使用铰刀在钢件上加工出两倍直径深度的中等尺寸孔,按照所推荐的切削参数,只需要一到两秒时间。镗削刀具CoroBore825是另一种可选的解决方案,尽管可能需要更长的加工时间,但可提供更广的应用领域,灵活性也更高。
选用现代的高精密整体硬质合金立铣刀是另一种有效的小批量精密孔加工解决方案。采用多切削刃的CoroMillPlura精加工立铣刀,使用小的径向切深进行圆弧插补铣,可实现所需的高精度,但需要好的加工工况下好的刀具夹持来保证。CoroGrip液压机械强力夹头通过很高的夹紧力,可确保最小的跳动量以及出色的加工可靠性。使用立铣刀进行精加工工序通常比镗削解决方案更快,这是因为立铣刀带多个切削刃。

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