自动化无人加工刀具配备及选用

自动化无人加工刀具配备及其选用黛杰工业株式会社DIJETINDUSTRIALCO.,LTD.プレゼンテーション《高效率高精度低成本加工》2011年版DIJETINDUSTRIALCO.,LTD.DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET2世界模具切削加工行业动向缩短制造周期↓↓↓•高精度加工•高效率加工•淬火后机械加工降低制造成本↓↓↓•提高开机率•自动化加工•不间断无人加工冲压模压鋳模注塑模DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET3世界各国模具加工概况经济危机长期化加快了无人化自动加工进程。粗加工设备以十年以上老旧龙门为主｡精加工设备以5轴为主:Droop&Rein(MAX：10,000min-1），FIDIA(MAX：20,000min-1)OKUMA(MAX：20,000min-1)，SNK(MAX：15,000min-1)模具材质多用D6510（辉光体球墨铸铁），D20，GM合金铸铁开粗加工前多采用零件扫描技术，刀具以球头刀为主。使用方便、随意性強切深大、切削速度快、进给速度亦很大。精加工多采用两面定位刀柄、热胀夹持和硬质合金刀杆并积极采用CBN等长寿命刀具，同时拟通过高速加工达到“取消打磨”SWB型“斯文”球头铣刀美国DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET4大型模具厂（V公司,A公司,F公司)均有FMS生产线KOLB产FMS生产线（带有ATC+AWC+AGV）从星期天1PM到星期六7PM进行无人加工(A公司粗加工与精加工设备分别配备模具功能単一、体積大、多以球墨鋳鉄、鋳鋼为主粗加工设备以龙门为主｡MT刀柄为主流。铸件开粗以圆角刀盘移行。通过刃数来确保加工效率。精加工主要采用DROOP&REIN,RAMBAUDI产5轴高速加工中心(16,000-25,000min-1)多采用HSK63刀柄、热胀夹持和硬质合金刀杆高速加工目的为“取消打磨”HDM/DDM型“黛模”圆角刀片铣刀世界各国模具加工概况欧洲DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET5自动化无人加工较普及，外发加工很少，独立系模具厂生存难。模具功能复杂，结构紧奏，多以铸件（HT300，GM241等）为主高张力钢板用模多用SKD/NAK/HPM等材质镶块铸件，镶块制作水平高，加工余量均匀，编程与走刀容易控制。单台自动化加工为主，粗加工与精加工设备分别配备粗加工以龙门等老设备为主｡前苏联、捷克制设备也多用。有人为主。精加工主要采用OKUMA龙门加工中心（5轴，ATC60把，10,000min-1)开粗加工刀具从以球头刀为主向HEP七角神刀过度镶块粗加工刀具以大进給方角刀SKS新干线为主。精加工多采用BBT、NC5刀柄、热胀夹持和硬质合金刀杆刀具主要以球头刀和圆角端铣刀为主力争通过高速加工来“取消打磨”世界各国模具加工概况日本SKS“新幹線”高进给铣刀大粗用HEP“七角神刀”各种加工对刀具性能的要求DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET6低切削阻力R精度排屑性能佳跳动精度多功能于一体调整加工方法高温硬度耐磨性耐化学反应性高精度高效加工刀具必备性能长寿命高硬度加工高速旋转刃口几何形状刀具材料高精度加工高效率加工高精度高刚性高进给粗加工高进给精加工动平衡性能DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET7不同PVD涂层的特性值TiCNTiAlNDVcoat硬度(HV)2,2002,8002,9003,500氧化温度（℃）400-500300-400700-8001,000以上耐磨性△○○◎耐热性△×○◎TiN最新DV涂层DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET8硬度耐氧化性ＴｉＮＴｉＡｌＮＴｉＣＮDV涂层性能増強！DV涂层＊）CBN匹敌的硬度＊）高硬度材料高速加工DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET9发蓝处理（传统产品）GN処理（Ｇ-Ｂｏｄｙ）処理方法化学処理法表面硬化法刀体特点对钢腐蚀在其表面生成磷酸盐皮膜防锈，提高刀体耐腐蚀性强韧基体表面硬化耐热变形性高，刚性高防锈，防止切屑黏附颜色黑银防锈优优刀体材质合金钢强韧钢硬度材料本身硬度表面硬度HRC65以上强韧钢＋GN处理新GN处理刀体“GBODY”DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET10新开发G-Body的效果被加工材料：53号钢，刀具：HEP-4063R-08，刀片材质：JC5040，N：８００min‐1，Vc：１５８ｍ／minVf：８００ｍｍ／min，ｆz：１ｍｍ／t，ap：３ｍｍ，ae：４０ｍｍ，干式切削，顺铣将具有极优耐热性的强韧特殊钢进行特殊GN处理，表面硬度达到HRC65以上，而且抗热变形能力强，高刚性同时具有极强的振动吸收能力，因此使用G-BODY刀盘的刀片寿命比传统刀体至少提高30%以上，并且还具有防切屑黏附和防锈效果。传统模具加工主要刀具配置SWB型“斯文”球头铣刀传统加工方式：◆粗加工一般采用ф50（40）粗铣球头铣刀（“斯文”球头）包括仿形及拐角去余量◆半精加工采用ф30（25）球头铣刀（“斯文”球头）◆精加工使用ф30或ф25精铣球头铣刀（镜面球头刀）一般加工条件:N=6,000～8,000min-1、Fmax=4,000～6,000mm/minBNM型镜面球头铣刀DIJETINDUSTRIALCO.,LTD.自动化模具粗加工主要刀具配置自动化无人加工方式：◆首先对毛坯粗重切削采用ф50大切深高进给七角神刀HEP、或ф50SWB粗铣球头铣刀以等高线方法进行仿形加工，去除大部分余量；◆主要采用ф40SWB粗铣球头铣刀或在形状允许时采用ф40大切深高进给七角神刀HEP进行大范围清根和局部清根(pencilcutting）目的：将加工余量均匀化。尽量减少余量不均对半精加工的影响；（以上加工在粗加工机床上进行，有人，一人多台监视）DIJETINDUSTRIALCO.,LTD.HEP近似圆角七角神刀SWB斯文球头高效粗加工刀具系列DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET13超级黛模HDM形传统圆角牛鼻刀编程方便用途广七角神刀HEP形大切深，大进给，大切屑排出量对切深无限制老旧机床焕发新春新干线SKS形小切深大进给轻拉快跑螺旋槽刀体解除排屑烦恼斯文球头SWB形毛坯材，堆补焊，淬火料均可高效加工DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET14大粗HEP为什么要选7角?偶数角形刀片粗加工一般都从铸锻毛坯开始，去除余量大，加工初期余量也极不均匀。采用流行的小切深刀具在如型腔，型面等加工中，会发生大量空切行程造成时间的浪费。七角形大切深高进给HEP刀盘系列是专门针对上述问题开发的。对于提高加工效率，减少不必要的浪费，从而降低制造成本是一款不可多得的好手。圆形刀片和偶数角型均与工件接触长度太大，容易引起振刀，从而导致刀具破损。7角形刀片园形刀片对于加工面,由于外周及底面切刃都有避空,加工时切削阻力和接触摩擦小,并且备有专门针对夹砂，锻皮用的刀片规格，即使是大余量开粗也能高效加工。DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET15特别适用冲压模、树脂膜及锻造模粗加工、切深大、进给高●轴向前角（A.R.：+８°）●采用双重紧固HEP7角刀片高进给刀盘特点３°～４°９°～１０°●针对钢件：可直接倾斜切入开框，最大倾斜度：１°30′(63mmdia.)（推荐角度：１°）编程时的近似R值R6DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET16切屑卷曲半径小，排出顺畅。零件名称模具型面开粗加工材质５５号钢硬度--刀具刀体型号HEP-６１００R-08刀片型号XDMW080620ZTRJC５０４０加工条件切削速度４７０(min-1)９３(m/min)进给速度２５００(mm/min)５．３(mm/rev)切深ap平均３．５(mm)切宽aeMax.２０～１００(mm)Result与现行其他公司园刀片刀盘相比切深由2mm→3.5mm提高75%进给速度提高1.5倍对刀时间缩短35%以上冷却液空冷机床龙门加工中心模具型面开粗加工大幅提高效率事例DIJETIndustrialCo.,Ltd.17挖掘形腔加工被加工材料名称塑料模胚材质预硬钢（PX5）硬度32HRC工具型号HEP-3050-250-S42刀片型号XDMT080620ZER,JC5118加工条件切削速度750(min-1)118(m/min)进给速度240(mm/min)0.32(mm/rev)加工余量Ap6.5(mm)切宽Ae50(mm)結果切深6.5mm。其它产品由于振动不可加工。七角神刀，每刃加工量为Q=3500cm3切削性能良好。冷却方式吹风使用机床OKK制立式加工中心■预硬钢深型腔加工事例（Q=3500cm3/刃口）模具型腔开粗加工大幅提高效率事例DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET18HEP7角刀片的特点刀片厚度达6.35mm，比06型的刀片更厚，装夹孔处的断面强度约提高1.4倍(同本公司比)●有7个切削刃，非常经济。●刀片上刻有识别刀片材质的符号●拥有带断屑槽和平板两种构造。●刀片材质JC5040(标识符旁边有「・」的记号)JC8015●按下述要领可视为园刀片编程时的近似R值R6XDMT080620ZTR重切削刀片刀片内接园：Φ17.5修光刃宽：1.2DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET19HEP七角刀片特性性能単位JC5040JC8015JC8050硬度HRA90.491.889.8抗弯强度GPa2.13.63.2耐磨损性◎◎○热传导率W／ｍ・K596389耐热变性○○◎主要用途碳素钢工具钢（２５５HB以下）铸铁淬火钢强冲击加工不锈钢加工标示符号（刀片上面）单点无点双点DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET201.切屑体积减小15%.優化作業環境，降低搬送成本。2.刀片高精度、高强度、高硬度.高精度:·刀片安装后:端面跳动0.03以下外周跳动0.05以下·刀片安装底面,定位侧面之间完全无间隙.高强度:·特殊材质的GBody·特殊GN处理,刀体使用寿命提高50%·防止零件材料粘附防锈.高硬度·可减轻刀片负担HEP7角刀片高进给刀盘特点DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET21HEP每千瓦机床功率排屑量•C50,S50C(201HB):30cm3•1.2344,SKD61(197HB):29cm3•1.2344,SKD61(45HRC):20cm3•GG30,FC300(183HB):53cm3DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET22高效率粗加工用SWB斯文球头☆切削声音静得“斯文”☆切削阻力较传统产品降低30%，可高速大进给☆可垂直下刀，能承受各种重切削☆可直接加工堆焊，补焊部位，直接进行淬火钢三维粗加工正前角刃形（A.R.：+８°）具有断屑槽（前角：+９°）宽幅分屑沟（５mm幅）DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET23SWB斯文球头刀片★无论是普通材料还是堆焊料均所向披靡的最佳材种系列。高效率・长寿命JC5040通用，有断削槽，分屑槽JC8015•球墨铸铁，合金铸铁用，有断削槽JC8015（堆焊加工形）：堆焊部位，50HRC以上高硬度材料用无断屑槽，大倒棱，夹砂好身手DIJETIndustrialCo.,Ltd.DIJET24SWB斯文球头高效粗加工事例名称冲压模加工材料GGG70L（球墨铸铁）被加工材料硬度250-300HB型号SWB-50150-MT5刀具刀片型号SWB250HMN,JC5040SWB250HSN,JC5040切削速度1,150(min-1)180(m/min)进给速度800(mm/min)0.7(mm/rev)加工余量20(mm)浴槽成形模刀具悬长:280mm步距10(mm)冷却方式干式切削結果尽管是悬长很大的深腔加工，但无振动，切削加工性能良好。刀片寿命达20小时。加工条件使用机床ZAYERKPU6500,50KW■莫氏（M