维晋资讯hp/www.cyvip.con 行业信息 五金科技 的刀具铣削零件,用00008英寸(20μm)的电极丝损。新加坡Suwa精密工程有限公司的主管 Ken Yap 进行电火花加工,以及实现“潜水艇”级精度等。如认为微型加工刀具更易破损有三个主要原因 今许多零件设计带有尺寸不到100μm的特征 第一,在加工过程中去除金属时,随着切屑厚 仅仅比人的头发丝略大一点。 度降低,所需要的比能大大提高。这一点意味着,对 对于这么小的零件和特征尺寸,精度就有了新于微细加工,采用小切深随着切屑变薄,微细刀具 的含义。例如,±0.000英寸±5μm)的公差,对于尺刀尖受到的阻力要比常规加工中的大。这就好像在 寸为02英寸的零件,与相对于尺寸为002英寸微细加工中工件材料变得越来越硬。这种阻力足够 的零件而言,肯定是有很大差异的。 大,从而甚至在刀具产生任何明显磨损前就超出了 位于以色列 givat shmuel的 Cimatron有限公刀尖的弯曲强度极限,并且可能导致刀尖产生破 司是一个 CAD/CAM软件供应厂家,其工程主管损。防止这种现象的一种方式是确保切屑厚度小于 Hari sridh说:“为了实现微细加工中所要求的刀尖刃部半径。 质量和精度,在满足经济和商业方面限制的同时, 第二,在微细铣削过程中因切屑堵塞而引起的 切削力和应力剧烈上升也可能引起刀尖破损。在大 部分采用带两个切削刃的微型刀尖的微细铣削操 作中,每个切削刃都是在转半圈时就从切削区去除 切屑。但是,如果发生切屑堵塞现象,则在若干次刀 具旋转过程中,切削力和应力上升到超出刀尖弯曲 强度极限,那么刀具就会破损。为此,某些用户更喜 欢采用高速钢刀具,因为与硬质合金刀具相比,它 们更软,可以更好地容忍切屑堵塞的存在。 第三个原因是,刀尖因切削刃变厚而损失了自 己的刃口,无法高效加工。随着工件开始冲击刀尖 顶部,刀尖发生轻微变形。刀具变形的增加以及因 还必须对整个制造链实现优化和同步化。"随着简 每转铣削而产生的应力最终引起刀尖破损。该过程 单和中等复杂度的模具生产被转移到劳动力价格 也被称作彻底破损。 由于这些现象的存在,大部分用于微细铣削的 低廉的国家,美国与欧洲的模具制造厂家转而采用 机床都配备传感器(用于测量作用在刀尖上力的大 越来越先进的技术,诸如微型模具及微细铣削,以小以及高级CAM软件(在整个微细加工过程中预 保持自己的竟争势头 测切屑负荷)。 小零件,大挑战 CAD/CAM要求 在这方面存在的主要挑战包括:对由微型部件 为了实现微观尺寸以及微细加工所需要的极 组成的模具进行直接铣削以及制造EDM微型电端精度,不能通过简单地缩小铣床、刀夹及刀具尺 极。与微细铣削相关的挑战包括采用直径小至寸来达到此目的。同样软件必须针对微细过程而 00μm甚至更小的微细刀具,主轴转速高达150, 谐调和优化。采用正确的精度、平整度及连续性形 00pm,表面粗糙度达0.2μm(00070英寸)。同成并修改几何形状仅仅是微型零件CAD解决方案 时,由于对具有微细结构的精细零件进行抛光往往的入门点。CAM系统必须可以处理严密的公差及超 是不现实的,因此,微细铣削需要进行无抛光加精加工。由于操作员无法干预而预防刀具破损,软 工 件在整个加工过程中必须精确考虑切屑负载。 微型刀具为什么会变形和破损与常规铣削相 Cimatron已经推出了一款用于微细铣削加工的 比,在进行微细铣削加工时,刀具更容易变形和破NC软件解决方案—随 Cimatrone7.0产品包提 2007年第5期行业信息 n-adeInformation 的刀具 铣 削零 件 ，用 0．00078英 寸 (eoIxm1的 电极 丝 进 行 电火 花加 工 。以及 实现 “潜 水 艇 ”级 精 度 等 。如 今许 多零 件设 计 带 有尺 寸 不 到 1001xm 的 特征 —— 仅仅 比人 的头发 丝略 大一点 。 对 于这 么小 的零 件 和特 征尺 寸 ．精 度就 有 了新 的含义 。例 如 ，-+0．0002英寸 (±5 m)的公 差 ，对 于 尺 寸 为 0．2英 寸 的零 件 ．与 相对 于 尺寸 为 0．002英 寸 的零件 而言 。肯定 是有很 大差异 的 。 位 于 以 色 列 GivatShmuel的 Cimatron有 限 公 司 是 一 个 CAD／CAM 软 件 供 应 厂 家 ．其 工 程 主 管 HariSridharan说 ：“为 了实 现 微 细 加 工 中所 要 求 的 质 量 和精 度 。在 满足 经济 和 商业 方面 限 制 的同 时 。 - 。 。誊髫 还 必 须对 整个 制 造链 实现 优 化 和同 步化 。”随着 简 单 和 中等 复 杂度 的模 具 生 产 被 转 移 到 劳动 力 价 格 低 廉 的 国家 。美 国与欧 洲 的模具 制 造 厂家 转 而采 用 越来 越 先进 的技术 。诸 如 微 型模具 及 微细 铣 削 。以 保持 自己的竞 争势头 。 小零 件 。大挑 战 在这 方 面存 在 的主 要挑 战包 括 ：对 由微 型 部 件 组 成 的模 具 进 行 直 接 铣 削 以 及 制 造 EDM 微 型 电 极 。与 微 细 铣 削 相 关 的 挑 战 包 括 采 用 直 径 小 至 1001xm 甚 至更 小 的微 细 刀具 。主轴 转 速 高 达 150． 000rpm，表面粗 糙度 达 O．2 m(0．0000078英 寸)。同 时 。由于对 具 有微 细结 构 的精 细零 件 进行 抛 光往 往 是 不 现 实 的 。因此 。微 细 铣 削 需要 进 行 无 抛 光 加 工 。 微 型刀具为什么会变形 和破损与常规铣削相 比 ，在 进 行 微细 铣 削加 工 时 。刀具 更 容 易 变 形 和 破 一 38一 五 金 科 技 损 。新 加坡 Suwa精 密工程 有 限公 司 的主管 KenYap 认 为 ，微 型加工 刀具更 易破损 有 三个 主要 原 因。 第 一 。在 加 工 过 程 中去 除金 属 时 。随 着 切 屑厚 度降 低 ，所需 要 的 比能 大大提 高 。这一 点意 味着 ，对 于微 细加 工 。采用 小 切深 、随着 切屑 变 薄 ，微 细 刀具 刀尖受 到 的阻力要 比常 规加工 中的大 。这就好 像在 微 细加 工 中工 件材 料变 得越来 越硬 。这 种阻力 足够 大 。从 而 甚至 在 刀具 产生 任何 明显磨 损前 就 超 出 了 刀 尖 的 弯 曲强度 极 限 。并 且 可 能 导 致 刀尖 产 生 破 损 。防止这种 现象 的一 种方式 是确保 切 屑厚度 小于 刀尖 刃部 半径 。 第 二 。在微 细 铣削过 程 中因切 屑堵 塞 而 引起 的 切 削力 和应力剧 烈上 升也 可能 引起刀尖 破损 。在 大 部 分 采用 带 两 个 切 削 刃 的 微 型 刀尖 的微 细 铣 削操 作 中 。每个 切削 刃都 是 在转 半 圈时 就从 切 削 区去 除 切屑 。但是 。如果 发 生切屑堵 塞现 象 ．则在若 干次 刀 具 旋 转过 程 中 。切 削力 和应 力上 升 到超 出刀 尖 弯 曲 强 度极 限 ，那 么 刀具就 会破损 。为此 。某 些用户 更喜 欢 采 用高 速 钢 刀具 ，因为与 硬质 合 金刀 具相 比 ．它 们 更软 ，可 以更好地 容忍 切屑堵 塞 的存在 。 第 三 个原 因是 。刀尖 因切 削 刃变 厚 而损 失 了 自 己的 刃 口 。无 法 高效 加工 。随着 工件 开始 冲 击 刀尖 顶 部 ，刀尖 发 生轻 微变 形 。 刀具变 形 的增 加 以及 因 每 转铣 削而产 生 的应 力最终 引起 刀尖 破损 。该过 程 也被 称作彻 底 破损 。 由于这 些现 象 的存 在 ，大部 分 用 于微 细铣 削 的 机床 都配备 传感 器 f用 于测 量作 用 在刀 尖上 力 的大 小1以及 高级 CAM 软 件f在 整 个微 细 加 工 过 程 中 预 测切 屑负荷1。 CAD／CAM 要 求 为 了实现 微观 尺 寸 以及 微 细 加 工所 需 要 的极 端 精 度 。不 能 通 过 简 单地 缩 小铣 床 、刀 夹及 刀具 尺 寸 来 达到 此 目的。 同样 ，软件 必 须针 对微 细 过程 而 谐 调 和优 化 。采用 正 确 的精度 、平 整 度及 连续 性 形 成 并修 改几 何 形状 仅 仅 是微 型零 件 CAD解决 方 案 的 入 门点 。CAM 系 统必须 可 以处理严 密 的公 差及 超 精 加工 。由于 操作 员 无法 干预 而 预 防刀具 破损 ．软 件在 整个 加工过 程 中必须精 确考 虑切 屑负载 。 Cimatron已经 推 出了一款用 于 微细 铣削 加工 的 NC软 件 解 决 方 案—— 随 CimatronE 7．0产 品包 提 维普资讯 http://www.cqvip.com