技術(shù)

    產(chǎn)品發(fā)展技術(shù)公司（PDT）（位于美國(guó)伊利諾依州林肯郡）是一家從事包括刀具設(shè)計(jì)與制造在內(nèi)的新產(chǎn)品開發(fā)的跨國(guó)公司。該公司一直致力于可縮短加工周期、降低生產(chǎn)成本的先進(jìn)加工策略的探索與研究。
    PDT公司從成立時(shí)起，即開展用表面涂覆TiAlN涂層的機(jī)夾式銑刀（使用APKT方形帶臺(tái)階結(jié)構(gòu)的刀片）在高進(jìn)給條件下進(jìn)行模具加工的創(chuàng)新性技術(shù)研究。從2004年8月起，與LMT-Fette美國(guó)公司（位于美國(guó)俄亥俄州克利夫蘭市）合作開發(fā)了一種牌號(hào)為Twincut Vario的高進(jìn)給機(jī)夾式銑刀（使用新型的LC280TT刀片），并進(jìn)行了將其應(yīng)用于高效模具加工的工藝試驗(yàn)研究。 　　
　　在最后的工藝試驗(yàn)研究中，使用新設(shè)計(jì)制造并進(jìn)行了多次改進(jìn)的Vario銑刀以及由此總結(jié)出的劈屑加工專利技術(shù)，對(duì)某型號(hào)汽車的排氣接管殼芯盒模具底座進(jìn)行了加工。該底座外形尺寸為914×711×127mm，工件材料為4140鋼（30HRC）。加工在功率25hp、裝有50號(hào)主軸的Makino MCB 1210臥式加工中心上進(jìn)行。加工中刀具有178mm的懸伸長(zhǎng)度。加工試驗(yàn)結(jié)果令人興奮，在保證加工零件達(dá)到高精度要求的同時(shí)，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效果，機(jī)床加工費(fèi)用由每立方英寸12美元下降至6美元，刀具費(fèi)用由每立方英寸31美元下降至2美元，總的生產(chǎn)費(fèi)用從每立方英寸42美元下降至8美元，零件生產(chǎn)成本比原工藝節(jié)約了81.6%。PDT公司的制造工程師Sarullo介紹說，“我們?cè)趯?duì)模具進(jìn)行高效加工的工藝試驗(yàn)中，把加工時(shí)間從17小時(shí)縮短至5小時(shí)。” 　　
　　在使用Vario銑刀之前，PDT公司也曾使用過另一家公司生產(chǎn)的刀具。“原來在加工該汽車排氣接管殼芯盒模具底座時(shí)，需要更換20個(gè)刀片，而使用Vario銑刀則減少到只需使用5個(gè)刀片，”Sarullo向用戶介紹Vario LC280TT刀片的優(yōu)點(diǎn)時(shí)說，“使用Vario銑刀為公司節(jié)約了大量刀片。原來銑削500立方英寸的鋼件時(shí)，使用一個(gè)價(jià)格昂貴的刀片只能加工0.5小時(shí)，就因刀頭上切削溫度過高而使刀片磨損、精度下降，甚至對(duì)刀體造成損傷而不得不停止加工?，F(xiàn)在使用Vario銑刀可使刀具壽命延長(zhǎng)至1小時(shí)40分鐘，加上每個(gè)刀片有8個(gè)切削刃，通過轉(zhuǎn)位使用，極大地降低了生產(chǎn)成本。” 　　
　　PDT公司還在對(duì)另一模具底座的加工中，使用一把直徑69mm的Vario銑刀，選用切削速度139.3m/min、主軸轉(zhuǎn)速640rpm、進(jìn)給速度3m/min和切深3mm的切削條件進(jìn)行加工。而此前使用公司過去生產(chǎn)的直徑50.8mm的普通銑刀，則只能選用切削速度122m/min、主軸轉(zhuǎn)速764rpm、進(jìn)給速度0.78m/min和切深5.08mm的切削條件進(jìn)行加工。對(duì)比試驗(yàn)研究表明，使用劈屑加工專利技術(shù)和Vario銑刀獨(dú)特的23?正前角幾何形狀，可使作用于刀頭上的切削力降低50%，減少刀具磨損和降低切削溫度。
　　高效劈屑加工技術(shù)的主要特點(diǎn)是真正實(shí)現(xiàn)了高進(jìn)給速度切削加工。“這是對(duì)Vario刀具的完美應(yīng)用，是PDT公司成立至今一次最好的質(zhì)的飛躍。”Sarullo說。因此，它可在加工模具型腔時(shí)，使加工時(shí)間由過去的17小時(shí)縮短至5小時(shí)。 　　
　　Vario銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 　　
　　Twincut Vario高進(jìn)給銑刀采用了別具一格的刀具幾何形狀（已獲得專利）。刀具設(shè)計(jì)了兩個(gè)軸向和徑向都錯(cuò)位（錯(cuò)齒）排列的切削刃，可對(duì)零件進(jìn)行復(fù)合加工。根據(jù)加工條件和零件尺寸精度要求，刀具的上下（軸向）和左右（徑向）相錯(cuò)排列的兩個(gè)切削刃能各自按照不同的切入角和調(diào)整好的切削深度進(jìn)行高效切削，這將形成寬與高之比僅為以前1/4的切屑截面，使加工中產(chǎn)生的切削力大大減小，從而使刀具的切削性能優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮。