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【天富娱乐登陆app】​硬铣削能否代替精加工模具组件中的手工磨削?

硬铣削能走多远?硬铣削在模具制造和其他高精度工具工作中的用途已得到充分证明。它跳过了诸如EDM或手工抛光之类的耗时步骤,从而节省了时间和金钱。然而,Feintool的模具生产工艺证明了领先的硬铣削应用,在该工艺中,即使是看似细微的细节也被证明对实现某些最精确的金属成型工具的可重复性至关重要。Feintool制造经营用于精密冲裁成型过程的机器。对于这家公司而言,硬铣削已基本取代了所有手动操作,并且该公司也正在考虑取代夹具磨削。

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制作零件的好方法

制造商遇到的罕见工艺之一是精密冲裁,是一种精密的模切和成型工艺,用于制造大量零件,通常具有复杂的结构。与标准落料不同,精冲模具有坚硬的切削刃,边缘和工件之间的间隙为0.5%,是标准落料精度的10倍。Feintool销售和营销执行副总裁Lars Reich表示:“工艺的精确性和刚性使精冲机床每天能够生产数千个零件,具有出色的平整度,90度边缘和出色的尺寸精度,而大多数零件不需要后期处理。”

在精冲周期中,开卷机进料器单元将卷材滑动到位,三力液压机将其夹紧到位。夹紧后,“冲头”将毛坯推入模具中,从而对金属进行成形和剪切,从而在几秒钟内冲压完成的零件。然后取出完成的零件,机器继续进行下一个循环。该过程受到严格控制,以至该公司的合同生产工厂每天为客户生产零件的速度高达数万次。

由于精细落料是一种基础操作,因此Feintool既制造模具,又代表客户操作机器。汽车行业一直是该公司的主要客户,因为现代车辆需要在其发动机,变速箱和其他系统中使用许多规格严格的小型组件。“ SUV的繁荣是增长的主要动力,”赖希先生说。“第二排和第三排座椅系统需要许多细毛坯件。”

现代座椅斜度调节机构中的齿轮系统具有足够细的齿,可容纳大约200个可能的座椅位置。以汽车所需的体积加工具有如此精细细节和严格规格的零件,成本是非常高昂的,而冲压将排除如此精细的细节,但是精细落料提供了一种以相对较低的成本,来批量生产这些精确零件的方法。赖希说:“当需要大批量生产复杂的三维零件时,精冲料确实非常出色。” 他说到诸如座椅调节组件之类的零件时,他说:“我们以每分钟50个的速度生产了一个6毫米的零件,每个零件的成本为0.80美元,其中材料为0.40美元。”

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精冲机可以在一定程度上持续生产大量精密零件,因为模具是模块化设计的。硬度从62 HRC到64 HRC的精密加工的钢部件可一起装配到模具中,以提供成形和切削力。随着组件的磨损,随着时间的推移,该公司可以用新的或精加工的零件替换它们,以确保精冲零件的精度。不断进行的零件翻新是精冲的本质部分,这说明了该制造工具的方法是如此有价值。

“我们选择使用CNC硬铣削的原因有三个,” Feintool模具运营经理Beat Andres说。“重复性,几何形状和速度。速度是这些好处中最不重要的。” 重复性是主要的吸引力,因为更换模具组件意味着要尝试与原始组件完全匹配。如果十几个组件中的一个偏离几微米,它将损坏该零件。

在进行硬铣削投资之前,模具组件是通过手工研磨完成的,最著名的是对前边缘进行手工倒角。除了缓慢之外,手工处理这个至关重要的细节还带来了人为因素影响模具的可能。安德列斯说:“倒角可能需要一整天,这可能会造成实际的损失。” “这很痛苦。连续两个小时后,您很难看到。” 硬铣削不仅可以减轻该错误,还可以使熟练的工具制造商摆脱他们最困难和最耗时的琐事。

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第二个最重要的好处是只有通过CNC建模和切割才能实现的几何范围。“要精加工复杂的零件,我们需要三轴铣削的几何形状制造模具,”工程副总裁Jens-Uwe Karl说。“我们客户不断增长的需求使诸如EDM之类的方法变得不可行。”

改用CNC铣削之前,该公司使用EDM制造硬模零件。在后处理过程中,需要手工磨削EDM表面。硬铣削消除了电火花加工和这种手工精加工,通过减少由于模具不一致而停止生产的需求,从而节省了更多时间。

Feintool购买的第一台用于硬铣削的CNC机床在其日本工厂。卡尔先生说:“我们在日本的工厂实际上靠近牧野,这使该团队可以与牧野一起开发流程。” “一旦他们开发了流程,我们便能够在美国复制它。”

Feintool现在使用Makino V33i三轴铣床套件进行硬铣削。安德烈亚斯先生说:“ V33i的主轴转速为30,000 rpm,具有芯部冷却功能以及芯部冷却的导向装置。” “冷却系统消除了热膨胀,有助于确保高重复性。” 该公司选择投资于三轴机床而不是五轴机床,因为固定床具有更高的刚性。机床的高精度和可重复性与尺寸稳定性相结合,使刀具室可以放心地整夜无休地运行零件。

根据Makino的建议,Feintool使用泛洪冷却方法,并使用介电切削液代替水基冷却剂。这使它的硬质合金圆头铣刀的使用寿命延长了一倍。为了消除跳动,它使用Haimer收缩配合工具。安德烈亚斯先生说:“我们竭尽所能,确保过程的可重复性。” “收缩配合工具提供的刚性是其中的一部分。”

硬铣削过程还使用电磁夹具,这不仅可以加快和简化安装过程,而且还可以在机床工作台上留出更多的模具零件,从而最大限度地提高了硬铣削能力。为了确保该系统的可重复性,Feintool投资了高度精确的探测功能,使机器能够快速,准确地在板上定位零件。

加工周期很长,特别是对于通常用于加工精密特征的微型3毫米圆头立铣刀而言,因此,非接触式刀具探测对于有效地进行硬铣削也至关重要。万一发生工具损坏,机器会在退出工具之前从先前保存的状态自动返回到其位置。一旦将工具返回到该位置,它将再次通过以确保将零件切入规格。此保护在无人值守时的加工。

刀具的选择是该公司不愿讨论的Feintool加工过程的要素之一。它的许多过程开发工作都集中在为在其应用中表现良好的切削工具寻找,评估和优化参数。安德烈亚斯先生说:“像在这个过程中的其他所有东西一样,挑选切削工具都是基于经验的。” “研究哪家供应商能够满足我们的每种给定需求,选择正确切削工具是如此重要。”

虽然硬铣削已取代了所有手工加工过程,但该公司仍未完成。赖希先生说:“下一步是夹具研磨。” 他有信心他们将取消这项行动。“我们已经发现,更有效的上游铣削可以提供下游结果,而且我们仍在学习这些结果希望可以走更远。”

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