利用阻尼刀具实现复杂镗削及铣削作业

文章来源:MM《现代制造》 点击数:548 发布时间:2018-03-21
S&K机械公司需要能够完成复杂镗削和铣削作业,且作业过程中不产生振颤的刀具。山特维克可乐满公司的静音刀具恰好满足要求。
利用阻尼刀具实现复杂镗削及铣削作业

生产中持续出现的振颤现象是一大难题。加工车间曾尝试降低主轴转速、提高进给速度、加大切削深度、更改刀尖半径或刀片形状、在镗杆上焊钢、在零件外缠裹橡皮筋、在刀柄螺丝下粘贴成股导线等等方法,但均未达到满意效果。位于West Jordan的S&K机械公司决定使用山特维克可乐满公司的阻尼刀具解决这一问题。使用这种刀具后,S&K可以完成对公差和精加工有高要求的镗削和铣削作业。

36年前,Sam Korologos和Albert Shahinian一同创建了S&K机械公司。如今,这家公司有18名员工,生产车间面积达18 000 ft2(1 ft2=0.093 m2),拥有多台设备。其中有18台DMG MORI数控加工设备,包括一台40 hp的15 in夹头SL-403MC C轴和Y轴车床,数台NMV-5000五轴加工中心,以及一台工作台承载能力为1200 kg的SH-633立式加工中心。此外,该公司也配有传统数控加工机床和铣床,其中包括一台中心距离为2300 mm、主轴孔径为274 mm的SL-603设备。正是由于拥有这些设备,S&K成为了石油及天然气、航空航天、枪械及医药等行业所需复杂合金钢、铸铁、300-及400-系列不锈钢、镁、A36钢板、铬镍铁合金和Zeron 100材料零件的知名供应商。

自20世纪80年代早期以来,S&K机械公司生产线就一直使用山特维克可乐满生产的静音刀具,这使得该公司可以毫不费力地生产其他制造商难以制造的部件

自20世纪80年代早期以来,S&K机械公司生产线就一直使用山特维克可乐满生产的静音刀具,这使得该公司可以毫不费力地生产其他制造商难以制造的部件

S&K公司生产的零件大部分需要钻孔。例如,其中一款零件原料为48-HRC 4140钢,需要钻一个孔,孔深22 in,内径4.3 in,外径3.97 in。同时还需加工铣槽,直径公差为±0.001 in(0.025 mm),表面粗糙度为Ra32。看起来这样的要求似乎很难实现,但在Shahinian看来,这是件常规产品。

Shahinian表示,工厂使用山特维克可乐满公司静音刀具系列中的阻尼刀具,不仅可以完成镗削作业,还能使其常规化。此类刀具初始动态刚度高,且刀身内部有调谐质量阻尼器系统,能够消除振动和振颤现象,提升生产力。其能够减轻长悬臂梁(车削直径大于7)的振动,并提升短悬臂梁(车削直径4~7)的生产率。此外,阻尼刀具的切割作业更稳定且无振动,因而能够提升过程安全性;可清除振颤或参考点,因而能提高表面粗糙度;可提升生产力,因而能降低单个部件成本。自从20世纪80年代初山特维克可乐满发明了这一系列道具后,S&K就开始使用它们,现在工具仓库里每个尺寸都至少配备了3个镗杆和加工头。

S&K还使用这些刀具在硬质17-4 PH零件上钻直径为1.8750 in、深为17.2500 in(47.6 mm×438.0 mm)的孔,以及在哈氏合金G30零件上钻直径为3.250 in、深为20.187 in的孔(82.5 mm×512.7 mm)。

并且,该公司并未将静音刀具的使用限制在车削范围内,它已经开始为铣削作业安装适配器。最近,其在一台16 in悬臂的铣刀上安装了适配器,以加工A36钢板组件。Shahinian的儿子,S&K首席执行官Raffi Shahinian认为:“相比过去的加工方法,现在的方法不仅消除了振颤,而且加工周期比之前缩短了一半。我们的Z轴切削深度为7.6 mm,切削速度为279 mm和800 sfm。每个人都对我们的主轴加工速度都感到惊讶。”

S&K公司使用山特维克可乐满刀具已经30多年了,暂时没有更换刀具的打算。“每一天这个行业都在发生变化,有新的刀具、加工方法等需要人们了解,我们可以信赖山特维克可乐满,向他们寻求帮助,这是件很好的事。他们也已经给了我们很大的支持。” Shahinian说道。