關注小零件加工
切削刀具創新促進模具制造、電子和醫療器械行業發展
隨著小型化趨勢的明顯加快,近年來小零件加工(有時也被稱作微細加工)也取得了蓬勃發展。事實上,最近這幾十年以來,小型化的需求已達到驚人的地步。上世紀50年代流行五晶體管收音機時,第一代計算機還是內部密布真空管的的龐然大物。而在今天,大多數人在他們的家中都擺上了芯片上集成數億個晶體管的計算機,這種更新換代并非因為產品失敗,而是因為技術在不斷發展。
消費者需要更小的產品,尤其是涉及到無處不在的電子產品時需求更甚 – 如移動電話、筆記本電腦、MP3播放器以及游戲機等等 – 他們所關注的焦點是“更緊湊”。電子設備的不斷“萎縮”會對相關的機械部件產生連鎖效應。在諸如此類的電子產品中,能夠找到各種不同的微小金屬零件或具有微觀特征的部件。另外也有數量眾多的塑料零件,其中每個零件都需要金屬模具進行注塑成型。一旦通過較慢的電火花加工(EDM)工藝很好地完成某個加工領域,那么該市場就會看到一次明顯的銑削轉變,因為切削刀具技術在不斷發展并且能夠滿足這些需求。
而且,并不僅僅是消費類電子行業在推動著微加工零件的發展趨勢。其他零件諸如醫療設備(顯微外科手術工具、植入體、起搏器部件、射流混合室、接骨螺釘、毛細血管單元)、汽車零部件(噴油器、齒輪、泵)、航空零件(發動機組件中的冷卻孔、壓力傳感器及陀螺儀組件)以及大量牙科植入物零件和手表部件的加工需求,也是這一領域發展的推動力。最后,對于那些采用適當的制造技術的機加工車間而言,這一切意味著微加工領域存在著真正的商機。
為小型化而設計
基于零件小型化的趨勢,銑削微型元件所需的輪廓對切削刀具提出了極高的要求,并且材料越硬則要求越苛刻。為了幫助克服這種挑戰,山特維克可樂滿推出了一系列新的小型球頭立銑刀,再次擴充了其CoroMill® Plura(金剛銑)產品系列。這些小直徑刀具適合于中硬鋼到硬鋼(35-72 HRc)的仿形加工應用,并且也適合于幾乎所有高精度至關重要的微型加工應用,例如塑模、鍛模和鑄模以及電子元器件和醫用牙齒植入體,等等不一而足。這些應用可達到+0.001/-0.005 mm的尺寸公差。
這種特殊設計不僅在整個ISO H應用范圍內可提供高水平的精度,而且還意味著用戶在長時間切削時能夠保持輪廓形狀完整無缺。此外,刀具頸部長,對于難以加工的零件特征具有良好的可達性,型腔銑削時尤為如此。
這些新式小球頭立銑刀所取得的成功建立在材質GC1700的基礎之上,此類細晶粒整體硬質合金材質能夠調和剛性與切屑間隙 – 這也是該類型刀具的主要設計挑戰(盡可能降低從切屑到切削刀具的熱傳遞至關重要)。更重要的是,此類刀具也具有多層PVD涂層,硬度高且非常耐磨。經過特殊處理的刃口在切削時能夠生成一致的切屑負載,由此改進了其磨損特性,同時其槽形設計可防止半徑因不均勻磨損而縮小。此外,30°的螺旋角還有助于降低切削力和振動。
未來的發展趨勢
在測試中,直徑1 mm的CoroMill Plura(金剛銑)銑刀在切削120 m的長度后仍能保持其輪廓形狀,而與之相匹敵的競爭對手刀具則表現出相當大的偏差。所應用的切削參數包括切削速度38 m/min、進給0.032 mm/r、徑向切深0.05 mm以及軸向切深0.14 mm。對于執行微加工工序的許多制造商而言,首要任務并不是縮短生產周期,而是在不出現錯誤或故障的情況下精確可靠地加工零件的制造工藝。
對那些需要處理微型零部件(具有微觀特征)的制造商而言,高性能刀具至關重要。在大規模生產過程中,大約0.1 mm(人的頭發厚度)級別的細微變化都會對加工此類零部件的能力產生直接影響,例如制造過程中由材料或切削刀具特性所導致的最輕微變化、機床中的熱變化以及極小的振動或任何數量的細微變化。 針對這種情況,山特維克可樂滿的應用工程師能夠幫助客戶選擇合適的切削刀具并應用正確的參數,以適應客戶的個性化需求和具體的切削工況。
新的CoroMill Plura(金剛銑)產品系列可提供從0.1至2.5mm的各種刀具直徑,配合不同的圓柱直柄型接口。 頸長的有效范圍為0.15至20 mm。
圖1
山特維克可樂滿的CoroMill® Plura(金剛銑)產品系列可提供從0.1至2.5mm的各種刀具直徑,配合不同的圓柱直柄型接口。 頸長的有效范圍為0.15至20 mm。
圖2
山特維克可樂滿新推出了一系列專用于鈦合金精加工的立銑刀,再次擴充了CoroMill® Plura(金剛銑)的產品系列。