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新型CoroMill铣刀--铸铁加工新天地 |
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作者：山特维克可乐满 Christer Richt 来源：《AI汽车制造业》 |
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说起铸铁，人们就会立刻联想到“易加工”这样的字眼。然而，今天的铸铁类材料加工性能存在着很大的差异，对加工的要求也不尽相同，从而为机加工带来了新的挑战。
不同的需要
传统的铸铁分为灰口铸铁、球墨铸铁和白口铸铁，因其特定性能而适用于不同的应用场合。随着材料领域的发展，现在，铸铁家族又增添了蠕墨铸铁(CGI)、等温淬火球铁(ADI)和一系列的合金铸铁，从而也为机加工带来了新的挑战。这些材料在汽车工业，特别是发动机制造领域，得到了广泛的应用。因为，这一类的应用场合往往需要性能更强的部件材料，来应付更高的温度和更好的机械属性要求。
铸铁是以碳元素的含量来界定的，而且比钢的碳元素含量更高。这种碳元素大多以石墨和合金元素的形式存在于其中，这样有助于稳定材料的结构。铸铁在加工时具有磨蚀性，其加工性能要取决于石墨的形态。在灰口铸铁中，石墨含量主要以薄片形式存在，具有磨蚀性，但易于切削成小切屑；在球墨铸铁中，石墨以球状存在，较难切削，且切屑较长；在蠕墨铸铁中，石墨以连接的蠕虫状存在，不易加工。
铣削灰口铸铁的一项挑战是如何尽量减少工件崩碎，即部件边缘出现的磨损。切削球墨铸铁时，如何消除毛刺所带来的影响是有待解决的问题。铣削蠕墨铸铁时的主要挑战是如何减少对刀具的磨损，以及毛刺形成所带来的影响。
新型刀具应运而生
尽管所使用的材料会引起不同的磨损情况，但是，刀具必须在很高的切削参数下具有稳定的使用寿命。在铣削过程中，还要尽量减少部件崩碎和毛刺现象。在这一背景下，山特维克可乐满的新一代铸铁加工刀片和铣刀超越了以前的种种妥协做法。
1. 不同的加工条件
在刀具的研制过程中，人们对使用与不使用冷却液的情况都进行了考虑。湿铣削包含铸铁粉尘，但也限制了工件可能受热翘曲的现象。在铣削中，干加工通常对最大限度地降低切削刃的温度波动有利，也更可取。因为，切削刃的温度变动可导致刀片热裂和崩刃。冷却液会增强热波动，从而很容易引起以热裂为主的各种混合类型的磨损。
2. 适用于不同条件的切削刃
在研制用于铸铁铣削的新一代刀片的过程中，尤其是在CoroMill铣刀的应用场合，牌号与槽型是获得改进的关键。需要达到的目标是通过提高切削参数、延长可预测的刀具寿命以及增强切削刃的可靠性来实现。从使用价值的角度看，就是通过缩短周期、减少停机次数、改善设备的计划停机安排，以及提高加工安全性，从而直接转化为生产效率的提升。
灰口铸铁的干加工需要厚厚的硬涂层。这里，只有化学涂层具备充分的耐热性和耐磨性，以达到令人满意的刀具寿命和表面完整性。采用现代无应力厚涂层(比物理涂层厚数倍)，配合适当的刀片槽型，就能获得最佳性能。新的化学涂层牌号GC3220经过优化后，适合采用CoroMill铣刀进行灰口铸铁的干铣削。
在研制用于铸铁铣削新一代刀片的过程中，尤其是在CoroMill铣刀应用场合，牌号和槽型是获得改进的关键
湿铣削会导致刀片温度发生变化，如要达到最适宜的加工效果，需要采用不同的解决方案。薄而韧的物理涂层最适合用于防止热裂，对于各种铸铁的铣削(包括干湿铣削，但是灰口铸铁的干铣削除外)，这种涂层也是最适用的解决方案。GC1020有一层钛铝氮化物的物理涂层，能在较硬的刀片基底和应对不同加工性能所需的韧性之间达到必要的平衡。这种牌号还将为日益增多的蠕墨铸铁应用带来改进。
重载切削性能不减
小批量铸铁部件的加工以及汽车制造正在不断朝着加工中心(包括联动设备和单台设备)的方向发展，大约80%的铣刀直径都在63～160mm的范围内。铸铁的粗加工到中等铣削加工需在严酷且不均匀的条件下进行，并且受到严格的成本限制。从小型加工中心的少量轻载切削到强力稳定设备的重载批量生产，加工条件各不相同。
在研制用于粗加工应用场合的新铣刀时，其中一个基准是成功的CoroMill245面铣刀在重载应用中的加工作用。研发目标包括在工作台进给、切削力、工件崩碎、毛刺形成、表面光洁度和噪声级等方面取得改进。
真正的8刃刀片还将切削力引入刀片的底座支撑，从而增加了稳定性和耐久性
新型CoroMill 365铣刀的主偏角已从45°提高到65°，给加工带来了许多好处，如加工时能更贴近工件夹具。为了抵消因提高径向切削力而增加的崩碎效应，刀片槽型设计成可使刀具以更为有利的方式脱离切削。真正的8刃刀片还将切削力引入刀片的底座支撑，从而增加了稳定性和耐久性。这样就带来了一种能最大限度降低加工成本、增加可靠性和提高生产效率的新方式。
新铣刀CoroMill 365的主偏角已经从45°提高到65°
紧跟钢铣削的最新脚步，通过使用不断改良韧性和耐磨性的高通用牌号，让山特维克可乐满在铸铁领域获得了新的进展。在该竞争领域中，GC1020和GC3220就是获得卓越成效的最新创新。
牌号GC1020——山特维克可乐满推出的优良的万金油铸铁铣削刀片材质，可作为球墨铸铁和所有湿铸铁加工新的首选。坚固的PVD涂层保证了很高的切削速度，减少了磨损，它是不稳定条件下的利器，它是CoroMill 390 铣刀的新首选。
CoroMill 245和GC1020刀片
利用铣削刀片超厚的保护涂层，GC3220在耐用性和耐磨性上有很大的提高，大大优化了灰口铸铁的干切削。GC3220是为使用CoroMill铣刀范围，特别是大直径刀具的方肩铣和面铣设计的，它提供了平稳而可靠的切削性能。
CoroMill 290和GC3220刀片
这两个牌号增强了现有的槽形，可为CoroMill提供刀片范围很宽的选择，提高了铸铁铣削的生产率，用于由铸铁铣削领域的特性决定的各种工序。 (end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(1/15/2007) |
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| 山特维克可乐满（中国）有限公司联系方式：
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| 网址： |
http://www.coromant.sandvik.com/cn
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电话：86-10- 65908600 |
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中国·北京·东三环北路5号，发展大厦317室 邮编100004 |
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