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材料特定工具如何偿还

机器师面临着许多问题,同时选择了他们的工作的正确工具。One key decision that must be made is whether a material specific tool is appropriate and necessary for the application that’s going to be performed – whether the benefits of using this type of tool outweigh the higher price tag than that of a tool designed for use in a variety of materials. There are four main categories to consider when deciding whether a material specific tool is your best bet: internal tool geometry, coatings, material removal rates (MRR), and cost.

何时利用材料特定的工具

你是一家商店的机械师,主要用一种类型的材料处理吗?或者,您通常在一天中经常更换材料吗?此外,你一次做多少份?这些是您必须在制定工具决策之前问自己的问题。

材料特定的工具最好利用多个部件加工相同的材料。例如,如果您的商店正在加工1,000个塑料零件,请选择一个选择a为此材料设计的工具由于您的工具不仅持续时间,但表现更好。如果为您的商店的加工灵活性至关重要,如果您只是加工几个部分,或者如果零件完成不太重要,则常规终端磨机可能就足够了。

物料特定工具的利弊

购买具有材料特定工具的利弊。

凡好

  • 工具几何设计专为您正在努力实现最佳效果的材料。
  • 涂层优化的材料,你正在切割。
  • 更具侵略性的速度和饲料,并因此提升了MRR。
  • 增加工具寿命。

cons

  • 较高前期成本,但如果在适当的情况下使用长期节省。
  • 减少灵活性的机会。虽然大多数终端磨机可能适用于许多工作和许多机器,但材料特定的端铣刀都是用于特定材料的

物料特定工具的特殊优势

独特的内部工具几何

许多制造商供应工具,专为在特定材料铲斗中使用。例如,Harvey工具具有不同的目录部分,用于材料特定的工具硬化钢材异国情调的合金中金属钢材免费加工钢材铝合金塑料有色金属材料的金刚石加工, 和复合材料。这些部分中发现的工具的特殊几何优化了,以允许该工具在其选择材料组中最佳地执行。

例如,一个机械师在准备加工一个塑料零件时可能会面临进退两难的局面。而一个立铣刀发现哈维工具的微型磨坊部分肯定可以机器这种材料,哈维工具的终端磨机为机器塑料提供高耙,高浮雕设计。这是塑料的理想选择,因为您希望有效地切割和形成芯片,而工具的强度较少令人担忧。高耙和高浮雕会产生一个尖锐的切削刃,可以在金属中迅速分解。然而,在塑料中,这种有效地剪切材料并将热量转移到芯片中以在您的部件中产生良好的表面。

材料特定的工具

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特定涂层和基材,用于最佳性能

选择物料特定工具的一个关键益处是能够利用可用于该材料的最佳涂层选择。工具涂层提供许多功能,包括改进的润滑性,提高刀具寿命和更高质量的部分。此外,涂层工具通常可以比未涂层工具快约10%。

虽然许多制造商将特别涂层标准立铣刀在您的要求,这需要额外的时间和成本。在其具体目录部分,哈维工具提供涂层工具库存并准备发货。例如,他们的硬化钢材异国情调的合金类别利用ALTIN纳米涂层。这是一种独特的纳米复合涂层,其最大工作温度为2,100°F,并且显示出材料的改善性能,例如硬化钢,钛合金和Inconel等材料。

提高材料去除率

由于材料特定的工具具有作业的最佳工具几何形状,因此运行参数通常能够更具侵略性。任何机械师都知道材料拆除率(MRR)是与车间效率最密切相关的指标,在给定的一段时间内,从一个部件中删除的材料越多,部件制造得越快,车间产出也就越高。

下面的例子比较了哈维工具的微型立铣刀和材料专用立铣刀的运行参数。您可以注意到,尽管两种刀具之间的关键几何形状相同,且在相同的材料和相同的操作中使用,但切屑负载(+25%)、线性进给速率(+33%)和切削深度(+43%)都提高了。这允许在更短的时间内移除更多的材料。

微型磨机

零件号:836408.

说明:3槽1/8英寸直径3x LOC Square Stub&Standard

材料:6061铝

应用范围:开槽

速度:10,000 rpm

芯片负载:.00124 IPT

线性馈送:37.2 IPM

DOC:.04375

材料特定的工具

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材料特定终端磨机

零件号:942308

描述:3槽1/8英寸直径3x LOM方形变量螺旋用于铝合金

材料:6061铝

应用范围:开槽

速度:10,000 rpm

芯片负载:.00165 IPT

线性饲料:49.5 IPM

doc:.0625

材料特定的工具

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广泛的成本节省

下图显示了微型端铣刀部分,项目中找到的工具之间的成本分析分析993893-C3.;和在材料特定终端铣刀部分,项目中找到的工具933293-C6。与1,000份的加工相比,整体储蓄近2,500美元。

材料特定的工具福利图表

材料特定的工具总结

总之,特定材料的立铣刀有很多好处,但在某些情况下是最好的利用。虽然这些工具的初始成本较高,但从长远来看,它们可以通过使用更长的时间和在给定的一段时间内生产更多的零件来节省您的车间时间和金钱。

用于加工复合材料的理想工具

复合材料

如果它由至少两个独特的成分组成,则将材料被分类为复合材料,当组合时,当多种不同的应用中组合产生有益的物理和机械性能时。作为基质材料的粘合剂填充有第二种材料的颗粒或纤维作为增强剂。强度,重量和刚性的组合使复合材料非常有用于汽车,航空航天和发电行业。通常,颗粒增强复合材料的基质材料是某种形式的塑料,并且增强材料是玻璃或碳颗粒。这些有时被称为“填充塑料”,通常是非常非常磨蚀的材料。许多复合材料具有不同的纤维取向层,这增加了材料的强度并且称为纤维增强复合材料。

加工复合材料时的常见问题

  1. 复合层的分层
  2. 未切割的纤维
  3. 纤维撕裂
  4. 不均匀的工具磨损
  5. 由于“竞争”材料而差的表面处理

这些问题都是由复合材料产生的独特条件造成的,并且很难纠正。同时切割多种材料的简单事实,引入了许多因素,使其难以在适当的刀具和适当的运行参数之间取得适当的平衡。以下工具样式为各种组合关注点提供了解决方案。复合钻孔应用可以面对同样的问题,适当钻头的选择也能帮上忙。

直笛终端磨机

直笛复合刀具设计用于防止分层材料通过径向施加所有切割力,消除来自典型螺旋切削刃的轴向力。用高正面耙角改善切割动作,用于剪切纤维和偏心释放,以改善边缘寿命。浅猖獗的操作可以使用此工具进行,但在外围铣削应用中可以看到最大的益处。

直笛终端磨机

压缩切割器

压缩切割机由剪切和下降螺旋。切割长度的顶部具有左侧切割牙齿,左手螺旋。切割长度的下部具有右侧切割齿,具有右侧螺旋。这产生相反的切割力以在切割分层复合材料以防止分层,纤维拉出和沿着表面的毛刺时稳定材料去除过程。工件的顶部和底部的压缩保持层叠的粘合在一起。

压缩切割器端磨机

削减者刀具

的Chipbreaker刀非常适用于粗加工和分析复合材料,具有高百分比的纤维填充物。凹口屑剪切纤维和缩短芯片,以改善材料疏散。这种专门的几何形状对于保持芯片小而避免在切割器周围的纤维芯片的“嵌套”。

复合材料的破碎机

钻石切口磨机

钻石切割复合切割机有两种不同的几何形状:最终磨坊风格钻机磨坊。虽然终端磨坊式工具是中心切割,但钻头磨坊的角度有140°角,使得更适合暴跌。这对于清除复合纸张中间的口袋很棒。

金刚石切割端磨机用于复合材料

复合材料的终端铣刀 - 钻石切口磨机风格

用于复合材料的金刚石切割钻机

复合材料的端铣刀 - 钻石切割磨机风格

终端轧机和钻机磨机都在外径上共享相同的左侧几何形状。该钻石切割工具从左手和右侧牙齿的组合接收其名称。该工具主要是倒下的风格 - 一种几何形状,其允许这些工具有效地粗糙和轮廓高纤维增强或填充的复合材料,通过纤维分解芯片和剪切。

钻石削减了栗架风格

钻石切割工具具有更高的长笛计数,其中一些可能直觉地认为会导致更好的完成,但这不是这种情况,因为这一系列工具包含右手和左手牙齿。剪切纤维的能力增加和留下较差的折磨之间的权衡。Chexbreaker风格的工具,虽然没有像剪切纤维那样有效,最终是针对相同目的而设计的,但由于所有的长笛都面向相同的方向,叶子更好地完成。

综合终结器

复合修整器在复合材料中精加工了优化的几何形状。更慢的螺旋和高槽计数对于更多的接触点,最终通过最大限度地减少纤维增强和层状材料的磨损来使光滑的光滑。

用于复合材料的整理铣刀

涂层还是没有涂层?

复合材料,尤其是具有玻璃或碳纤维的材料,可以特别是磨料并且具有磨损碳化物工具的切削刃的趋势。如果一个人希望达到最佳的工具寿命并保持锋利的切削刃,那么选择无定形金刚石涂层工具是最好的选择。这种薄涂层可提高其未涂覆的对应物的润滑性和耐磨性。使用具有CVD的工具金刚石涂层在极端情况下可以非常有益,当光纤填充百分比非常大。这是一个真正的金刚石涂层,提供了最佳的耐磨性,但略微较小的尖锐的切削刃,因为它是更厚的涂层。PCD金刚石工具提供了最佳的工具寿命。如果它是钎焊到硬质合金柄的固体钻石晶圆,并且可以保持任何金刚石工具的最尖锐的边缘。但是,PCD仅限于直槽,并且可以以更高的价格出现。

在当今的制造世界中,复合材料越来越多地利用它们令人印象深刻的重量比。这种增长刺激了上述工具选择中看到的切割复合材料的创新技术。Harvey Tool的各种几何形状有助于任何机器店铺粘贴复合切割应用,并将继续为这些类型的制造问题提供突破性解决方案。

如何用压缩切割机避免复合分层

复合材料是一组由至少两个独特的成分组成的材料,当合并时,产生有利于各种应用的机械和物理性质。这些材料通常含有粘合成分,称为基质,填充有颗粒或纤维称为增强件。复合材料在航空航天,汽车和体育用品行业越来越受欢迎,因为它们可以将金属的强度,塑料的重量轻,陶瓷的刚性结合起来。

不幸的是,复合材料给机械师带来了一些独特的挑战。许多复合材料具有很强的磨蚀性,会严重降低刀具的使用寿命,而其他的复合材料如果发热控制不当,则会熔化和燃烧。即使这些潜在的问题可以避免,错误的工具可以留下其他质量问题的部分,包括分层。

虽然如G10和FR4如G10和FR4被认为是“纤维”,但复合材料也可以是“分层”,例如PEEK和铝的层压板。当材料的层通过工具的切割力分开时,分层复合材料容易被分解。这在结构上产生了更少的结构性声音,首先击败了组合材料特性的目的。在许多情况下,单个分层孔可能导致划分部分。

压缩刀立铣刀在复合材料中的应用

复合材料通常用标准金属切削末端铣刀加工,其专门地产生或下切割力,这取决于它们是否具有右手或左手槽几何形状。这些单向力引起分层(图1)。

压缩切割器端磨机

相反,压缩切割机是设计有上切和下切的笛子。切割长度的顶部部分,最接近刀柄,有一个左手螺旋,迫使切屑下来。底部部分的长度切割,最接近末端,有一个右手螺旋,迫使芯片向上。当切割时,相反的凹槽方向产生反作用力的上切和下切力。相反的切削力稳定了材料的去除,压缩了复合材料层,防止了工件顶部和底部的分层(图2)。

压缩切割器

由于压缩切割器不会向上拉或按压工件,因此它们在层叠的复合材料和轻质材料上留下了优异的胶合板。然而,重要的是要注意,压缩切割器特别适用于分析,因为在开槽或泄漏操作中不使用上切和下切几何的益处。

作为选择适合于特定复合材料的工具的东西可以对最终部分的质量产生显着影响。考虑利用工具为不同的复合材料和操作优化或学习如何选择正确用于复合定影。