鑄鐵車削涉及多種屬性和應用,因此選的機械加工策略必須要滿足質量、成本和生產率的要求。鐵應用于眾多產品,從生產周期相對較短的大型泵到大批量生產的制動盤。各種零件和刀具應用,結合不同類型鑄鐵的材料屬性范圍,為實現生產率和質量要求帶來了挑戰。隨著對所涉及因素的深入了解,可根據加工方式、切削策略、刀具和切削參數來設計最佳的解決方案。
"對于曾面臨過的挑戰,我的反應是刀具的制造商和用戶應更密切地合作并結合其技術訣竅,"山高刀具ISO 車削產品經理 Mikael Lindholm 說道,"他們不僅僅從局部出發,而是可以攜手縱觀全局,找到最佳解決方案,這將創造更多改善的機會。"
灰鑄鐵車削就是一個示例。灰鑄鐵含有以片狀石墨顆粒形式存在的碳化物,這為鑄鐵提供了出色的減振屬性,使其成為發動機組件的常見選擇。然而,其可加工性受到表面和其它近表面工況變化的影響,比如以不同方式干擾制造過程的模具殘留物或游離鐵素體(以其最純粹形式存在的鐵)。前者會形成更硬且隨機分布的區域,而后者會導致工件上出現更軟的區域。兩者都會影響灰鑄鐵可加工性,導致可預測性的偏差。因此,從鑄造、存儲到機加工精心策劃的物流,對于確保對應用足夠大的工件批次一致性至關重要。
"在給定的時間里,我們必須在盡可能最佳控制情況下得到工件屬性,"Lindholm 說,"任何變化都會對總生產率產生不利影響,無論是直接影響還是間接影響。"
然而,當零件在實時供應鏈中進行加工時,有可能出現這樣的情況,一批鑄造工件在近表面工況方面不符合技術規格,但仍必須進行加工,即使成本更高、刀具壽命和生產率更低也是如此。零件制造商必須確定如何處理這種狀況,他們通常會在不同類型和材質等級的刀片之間做出慎重選擇,例如在硬質合金和 PCBN(聚晶立方氮化硼)間進行選擇。
Lindholm 說:"我們可以始終依靠硬質合金刀片達成出色的工作,但 PCBN 可實現最大的生產率。"
另一個策略考慮是工序的數量,這對交貨周期具有直接影響。如果未能完全了解工件的屬性,我們可能選擇包含額外的精加工。在這種情況下,"有效的"耐磨和耐熱鍍層硬質合金刀片可支持最大限度地減少工序數量的機械加工策略。
其他鑄鐵帶來另外的挑戰。例如,可鍛(球墨)鑄鐵中的碳化物具有球狀石墨顆粒的形狀。這會影響鑄鐵的屬性,包括比灰鑄鐵更顯著的耐磨模式。當然對于所有鑄鐵來說,磨損是在車削時要考慮的問題,而不只是在選擇機械加工策略時才考慮。
山高刀具車削產品經理Lindholm 說:"有趣的是,如果從經濟角度來更深入地了解刀具壽命,在高進給下進行車削時,切削速度將限制刀具壽命,而這仍是對每個零件最有利的策略。在很多情況下,刀具切削的最佳時間應小于十分鐘,而不是 30 分鐘或更長時間。"
所有刀具制造商都有其特定的建議,并可幫助制造商對其特定應用進行優化。這包括對特定刀片的"機加工范圍"的更深入了解,顯示與耐磨性和韌性有關的切削參數。
Lindholm 說:"我們可以尋求眾多的類型和材質等級來優化每種應用,從而獲得最高生產率;或者,我們也可以選擇有限的更易于管理的多用途刀片,而代價是生產率較低。這又是另一種策略選擇。
濟南特瑞數控刀具有限公司
2012-12-21
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