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高进给刀盘SKS-GII的高效率模具加工

更新时间:2009-03-28

模具切削加工业界不断在追求如何能缩短制造周期。粗加工的高效率化,最有效的方法是提高每单位时间的切屑排出量。为了能在大悬长的不稳定切削状态下亦能实现大切屑排出量,机夹式低切削阻力的高进给加工成为主流。近年来,两面可使用的负角型高进给刀盘的新产品推出不少,但排屑良好的正角型刀具的需求仍然很多。

模具加工中,无法避免大悬长加工一些深腔。使用外部风冷,进行切屑处理的加工机器仍然还有很多,在风冷困难的型腔加工中,切屑容易滞留型腔,而滞留的切屑会挤伤刀具,使刀具寿命、加工精度受影响恶化。

造模后动物的血脂水平比正常组明显升高(P<0.05),其中高密度脂蛋白的升高考虑是机体受到胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白的刺激后产生的应激性增高,属于保护性;阿托伐他汀和护心康对胆固醇和低密度脂蛋白的升高具有明显的疗效(P<0.05),WIF的对其的降低作用不明显;三种药物对甘油三酯和高密度脂蛋白的影响相对较小,见表1。

制造现场利用切削加工来提高生产效率,就需要寻求稳定的高效率加工。在每个单位时间内切屑排出量大的高进给刀盘如需实现稳定切削,刀片的耐崩刃性、刀盘的刚性,都是实现稳定的大切屑排出性能的很重要的因素。

问卷采用里克特五级量表的方式,问卷题项的参考杨曦的问卷设计[7],并结合文献和教学专家意见以及该研究的需要进行改进,问卷共分为两部分。通过学生自己的选择,了解学生真正的阅读习惯,从而保证此问卷调查的信度和效度(Alpha=0.932)。

图2是使用高速摄像头拍摄SKS-GⅡΦ50的刀具在实际加工中切屑的排出状态。被加工材料是S50C,加工参数:Vc=150m/min、fz=1.5mm/刃、ap=1.5mm、ae=35mm。可看出切屑被大量地向上排出。由此,就不会发生切屑大量堆积的问题,同时在不影响刀具刚性的提前下对刀盘结构进行了结构分析优化。

  

图1 SKS-GII的外观

开发理由

在模具等的高效率粗加工中,被广泛使用的高进给刀具有各种各样的形状。正角型刀具,一般有2刃型、3刃型、及4刃型这3种,这3种都具备各自的优缺点。2刃型刀片与刀体的紧固面积大,刀片尺寸可以做到很小,故多被利用在小直径多刃型的结构上。如本公司的代表刀具QM快魔系列,就被各用户广泛采用。

发病初期临床症状不明显,患病鹅表现出体表皮肤轻微瘙痒,但持续较短时间后消失。随着寄生虫在体表皮肤的寄生繁殖,不断刺激体表皮肤,瘙痒症状逐渐加剧。患病鹅不断用嘴啄羽毛,身体逐渐消瘦贫血,生长发育受到影响。将患病鹅单独拿出,仔细观察可以发现,体表存在大量虫体活动。成虫通常在夜间爬到鹅身上吸血,白天隐匿在隐蔽的地方。发病后患病鹅表现为极度不安,啄肛啄羽,进而形成啄癖,影响到鹅的正常采食和休息,饲料利用率逐渐下降。患病鹅身体逐渐消瘦贫血,身体患病部位瘙痒难耐,个别患病严重的鹅衰竭死亡。在虫体较多的皮肤部位,还会出现皲裂和结节。检查患病鹅集中栖息的地方,可以发现在食槽、水管、墙角等处存在大量虫体聚集。

约有10%的宝宝1岁之后状况仍未改善,此后更容易发生面部不对称甚至颈椎弯曲。这时就要根据个人情况,考虑手术治疗了。手术目的是将颈部受累肌肉的部分切除,从而改善症状。当然提到手术就要考虑到术前评估,手术、麻醉方式以及术后看护等具体问题。因此,动手术之前一定先跟医生沟通好。

2.2 IM-DILI和DIAIH鉴别诊断 由于IM-DILI和DIAIH临床表现相似、自身抗体特异性差等原因,临床上对两者间的鉴别诊断目前仍较困难。本文通过复习文献,将IM-DILI与DIAIH的异同归纳如下(表1)。IM-DILI的临床、生化和组织学特征与AIH相似,但对激素治疗反应良好,激素治疗成功后停药可持续缓解[6];而DIAIH在停用激素后易复发,须持续激素治疗。因此,密切随访有助于IM-DILI和DIAIH的鉴别。本例患者对激素治疗的反应良好,并且在停用激素后持续缓解,因此诊断为IM-DILI。

2.1.7 锌。2012年全市叶片锌平均含量为32.49 mg/kg(表1),说明锌的含量在较适中的范围。锌在苹果营养生长和生殖生长中起到调节激素的作用,同时对花粉管生长起到重要作用,锌也能影响果树的抗冻性和花对霜冻的抵抗力。磷/锌比值应该是100或更低,高 pH、高磷酸盐、高有机质和低温均降低土壤锌的有效性。在缺乏时,叶片喷施螯合态锌最有效 。

本次开发的SKS-GⅡ型是一款既改善了上述缺点,又可实现高效率加工、排屑性能稳定的4刃型高进给刀具。

排屑性能的重要性

高进给刀具的加工中,需要生成大量的切屑,并迅速排出。这也使型腔加工最容易出现生成的切屑堆积在型腔的底部,挤崩刀片的问题。为了防止这种情况,仅通过离心力将切屑排向外部是不够的,更需要将切屑向上排出。加大刀片的前角虽可增大推高切屑的力量,但也会使刀具的刃口强度变差。高进给刀具灵活运用了切削时生成的切屑弹性变形的效果,使切屑向上向外排出。

高进给刀具即使是同样的刃数,尺寸大的刀片的加工参数、刀片刚性占更大的优势。但刀片尺寸过大时,刀体的刚性会变低。SKS-GII刀具充分合理化了直径与刃数的比例,同时优化断屑槽形状,保证了刀体刚性的同时,Φ50刀具采用10型、及14型刀片,实现5刃型、4刃型的多刃型设计。并且,根据充分的数据分析设定合适的刀片厚度,提高刀具的耐崩刃性能。最大切深量可达1.5mm及2.5mm。

SKS-G II的刀片主切削刃采用的是R圆弧刃形。R圆弧刃形与直线刃形相比,切削残余量更少。并且还有一个优点是当切深量小时,切削刃角也小。另外,普通的R圆弧刃形比直线刃形的刀片与刀体紧固面面积小。所以,SKS-G II刀片采用的是带有一定直线刃的复合型不完全R圆弧的刃形。

下面阐述经多次验证的切屑排出性的解析技术及实际加工事例。

近年来教研室制定了既注重基础性、又重视先进性的新实验教学大纲。新大纲合并或删除了一些重复或陈旧的实验,保留扩展了反映生物化学实验前沿性的部分,构建了新的实验教学内容体系。教学内容主要分为基础实验(验证性实验)、综合性实验和设计性实验三大部分,见表2。

  

图2 模拟的切屑解析及实际加工(高速摄像)中的切屑排出性

本文将介绍兼备经济性、且可稳定实现大切屑排出量的高进给刀具SKS-GⅡ。

SKS-G II的特点

切削刃形状

4刃型高进给刀具和3刃型、2刃型相比,从主切削刃到断屑槽底部的距离短,断屑槽的设计也更为考究。因此,与切削刃形状相匹配的柔缓的R圆弧刃形比直线刃形的压缩作用力更强、更容易通过弹性变形顺畅地排出切屑。

刀片的尺寸大小及切深量

切削加工是切削对象物体的加工方法,产生的切屑在切削过程中经受压缩的弹性变形。当切屑离开工件时,它通过弹簧回弹作用,在接受压缩力的方向生成排屑的作用力。由于压缩力在垂直于切削刃的方向上起作用,所以它在高进给刀具中是向上倾斜的。然而,利用回弹力有效排出切屑,最重要的是生成的切屑需要保持合适的卷曲半径。因此,为了顺畅地排出切屑,需要稳定地生成适当卷曲形状的切屑,即使是切深量、进给产生变化时,切屑也不会受断屑槽的影响改变切屑向上流动的方向。

 

表1 黛杰高进给刀具Φ50(标准切削参数)的切屑排出量比较表

  

淬火钢 45HR C 悬长200mm碳素钢 250 HB 悬长200mm切屑排出量Q:(cc/min)SKS-GⅡ 5 0.8 32 640 4160 106 EXSKS 4 1 32 460 1840 59 SKS 4 0.6 32 360 1520 29切屑排出量Q:(cc/min)SKS-GⅡ 5 1.5 32 1020 9180 441 EXSKS 4 1.5 32 800 6400 307 SKS 4 1 32 700 4200 134 Φ50 刃数 ap(mm)ae(mm)转数:n(mm-!)进给:Vf(mm)Φ50 刃数 ap(mm)ae(mm)转数:n(mm-!)进给:Vf(mm)

10型刀片可实现更多刃的构造,可进一步地提高进给速度、增加切屑排出量,实现高效率的加工。表1是根据本公司的标准切削参数表的数值做的切屑排出量数据比较,可看出其切屑排出量大于本公司其他高进给刀具。

有效抑制振动

4刃型的高进给刀具在加工转角部时,比3刃型、2刃型更容易发生振刀问题。这是当越切越深时,刀具外周的避空越小而导致的。

SKS-GII系列采用是负角型径向前角,保证了外周的避空量,实现了在转角加工中也几乎不会产生振刀的问题。

倾斜切入的性能

  

加工效果对比

  

图3 各公司刀具的切削阻力比较

4刃型的高进给刀具因为没有有效直线内刃,与2-3刃型刀片相比,在倾斜切入加工中略显困难。4刃型的高进给刀具在倾斜切入时,刀片的R圆弧形状部分成为内刃。加大R圆弧形状可以进行倾斜切入加工,但加大R圆弧形状后,更容易发生振动问题。所以,最合适的R圆弧形状的设计,才可以实现稳定的倾斜切入加工。

在开发SKS-GII时,经全面的数据分析,最优化了刀片的尺寸大小、厚度、切削刃形状、R圆弧形状、径向前角角度等,研制出了可实现稳定的高效率加工的粗加工刀具。刀片材料有强耐磨性能优良的JC8118及耐崩刃性能优良的JC8050。可灵活应对从普通软料到50HRC高硬度材料的粗加工。

切削性能测试

切削阻力

切削预硬钢(NAK80)对加工时的切削阻力作比较测试。

A:雅昌由艺术印刷起家渗入到艺术产业链。对艺术产业链上的每一个节点,雅昌都有相应的服务,举例而言,艺术家创作完成后我们会对其进行数据采集,之后通过雅昌艺术网、出版物等展开宣传,在交易环节设有雅昌艺术指数,收藏方面雅昌会提供鉴别服务,欣赏方面则有艺术中心的艺术教育和流动美术馆,我们的目的是让艺术走入寻常百姓家。

刀具型号:SKG-5063R-10-22

3刃型比2刃型可多使用一个刃口,更经济,本公司的新干线SKS就是3刃型的代表。4刃型相比3刃型的刃口更多、经济性更好,同时主切削刃更长,比3刃型刀具可实现更大的切深量,更进一步提高加工效率。另外,刀片小尺寸化的设计,更节省了资源、提高了经济性。

刀片型号:SPNW100415ZTR

刀片材质:JC8118

加 工 参 数:Vc=80m/min, fz=1.5mm/t, ap=1.5mm、ae=40mm顺铣

仅1片刀片切削

对家庭功能的检视,是对家庭教育问题的深度检视。家庭是一个动态的系统,家庭教育问题往往是系统性的问题,对家庭教育问题的深度检视,需要基于家庭系统理论的思想基础之上。家庭中的关系结构、家庭对问题反应的灵活性、家庭成员交往质量和家庭亲密度等因素,综合地反应家庭的功能状况。

同等尺寸的正角型高进给刀具的切削阻力比较值如图3所示。黛杰SKS-GII刀具的切削阻力比A公司降低了5%、比B公司降低了7%。

但是,普通的4刃型刀具也有不如2刃型、3刃型的地方,由于内刃没有有效的直线切削刃,在倾斜切入时相对比较吃力。同时,如果切削刃增加修光的设计,就难以保证外周后刀面形状的完美。并且,当切深量大于相对应的刀片尺寸大小时,就意味着切削时需要更多的负载,这有可能导致刀具突然发生崩刃。

寿命测试

使用上述同样的刀盘及刀片,加工预硬钢(P20)的寿命测试结果。(图4)

加 工 参 数:Vc=150m/min、fz=1mm/t、ap=1.5mm、ap=37.5mm、顺铣

  

图4 各公司刀具的寿命比较

加工事例

仅1片刀片切削

黛杰SKS-GII刀具的寿命比A公司提高了1.8倍、比B公司提高了1.2倍。

预硬钢的高效率加工事例

在汽车大型零部件腔体部分用的塑胶模粗加工中,改善效率的加工事例。

现用正角型高进给刀具,由于加工中的振动大,无法满足加工要求,随后测试了黛杰的SKS-GII产品。现场切削阻力小,振动也很小,每单位时间内的切屑排出量(Q=640cm3/min)提高了1.5倍。刀片加工了350min后仍属于正常磨损,还可以继续使用。

大悬长的深腔模具加工事例

在航空零部件的模具中,需要超大悬长的刀具进行粗加工。

现用的是可两面使用的三角形刀具。悬长与直径比L/D=9,在加工转角时振刀问题严重,效率无法提高。使用了SKS-GII后,振刀小,加工稳定、顺畅,每单位时间的切屑排出量提高1.8倍。同时,刀片无崩刃现象,加工稳定,寿命得到有效的延长。

总结

近年来,可双面使用的刀具貌似很受欢迎,但在模具的加工中,超群的切屑排出量及加工的稳定性才是可以实际提高生产效率的重要因素。SKS-GII为用户更进一步的提高加工效率、满足用户更高的加工要求。

公开报道称,杜伟民是吴浈的江西老乡,早年是江西省卫生防疫站检验科一名检验员,1993年,他与曾在河南开封龙亭区卫生防疫站担任副站长的韩刚君下海,进军疫苗行业。

 
黛杰
《今日制造与升级》 2018年第04期
《今日制造与升级》2018年第04期文献

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