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    工業化4模具製造

    生產效率的材質、方法和數位化選項

    對於ISCAR來說,對於任何切削刀具製造商而言,模具製造都是至關重要的客戶群。該行業分支不僅消耗越來越多的刀具,而且不斷提出新的要求,這對切削刀具的發展產生重大影響。 這些需求對於每個金屬加工行業都是典型的:客戶一直對更高效、可靠和準確的刀具感興趣,但是,模具製造的特定功能需要特殊的設計考慮,而不是一般的要求。 材料、加工的形狀和加工策略是模具製造的三個鮮明特徵,並且對切削刀具的需求有很大影響。 ISCAR表示,只有基於這些功能的整體刀具開發概念,再加上受到工業4.0啟發的數位化開發的整合,才能為模具行業提供成功的解決方案。

    具有挑戰性的材料
    模具行業的主要材料是經常堅硬的鋼。 工件硬度是影響刀具材料和切削幾何形狀的主要因素。 磨損或損壞的模具的各種修復方法是將焊接、熱金屬噴塗和激光處理等應用於受影響的表面。 這些表面的進一步加工需要切削刀具以去除結合非常硬和相對較軟層的材料。 這種情況會大大縮短刀具壽命,並要求刀具製造商付出更多的努力來彌補並確保必要的耐用性。

    形狀複雜
    模具具有複雜的形狀。 三維(3D)仿型通常用於模具(模具)的工作表面,而有效加工3D表面的能力是切削刀具的重要要求。 期望一種刀具能夠提供所需的形狀精度和表面精度參數,並確保在一次操作中完成形狀或圖案加工所需的適當刀具壽命水平。

    加工
    製造模具需要多種加工過程:車削、銑削、鑽孔、鉸孔等,儘管用於模具製造的切削刀具主要與銑削相關。模具工業的特殊特徵-非旋轉零件的優勢,加工表面的複雜形狀,需要生產許多需要大量切削材料的腔體等的必要性-將銑刀放在該分支機構使用的刀具中的第一位。 由於不斷需要提高新產品模具的生產效率,因此模具行業首先採用先進的加工方法,例如高速銑削(HSM)和高進給銑削(HFM),並不斷發展。高效的加工策略。 引入的先進方法和技術對切削刀具產生巨大影響,從而對刀具製造商提出新的要求。多年來,這些要求變得越來越嚴格。如今,模具製造商代表著最嚴格的切削刀具消費者之一,並期望切削刀具製造商能夠順應行業趨勢。 領先的切削刀具生產商ISCAR多年來與模具行業成功合作,並通過引入新產品和升級現有產品以及提供複雜的模具項目和諮詢服務,不斷改進其模具製造解決方案。

    切削刀具材質
    在模具製造中,可轉位加長槽銑刀(也稱為長刃)銑刀通常用於粗加工型腔和寬邊。銑刀在高負載條件下工作,可轉位刀片的材料是關鍵 在最近幾年中,ISCAR推出鎢鋼材質IC845,它具有新的堅硬基材和採用SUMO TEC後鍍層處理技術的新型納米層PVD鍍層,該材質是專門為切削而設計的 由IC845製成的刀片具有顯著更好的刀具壽命,進而提高帶刀片的加長槽銑刀和槽銑刀的性能。 ISCAR的鎢鋼立銑刀系列得到增強,增加IC702鎢鋼材質,該材質主要在有效地加工硬質材料(HRC 65以下)。

    先進分析
    在加工複雜表面時,真正的主力刀具是環形(鈕扣)和球鼻形狀的銑刀。ISCAR為模具製造商提供以下設計的大量此類刀具:帶有可轉位刀片的刀具,可互換的立銑刀切削刀頭和鎢鋼立銑刀,它們的標稱尺寸、精度、安裝方法(刀柄式或刀桿式)和應用範圍各不相同,具體取決於工件的硬度是低、中還是硬。 模具製造的特點是大部分中小型生產商。對於這些製造商來說,刀具的多功能性(多功能性)是選擇刀具的重要因素。 ISCAR最近的LOGIQ活動推出專門針對這個充滿挑戰的市場的新產品-TOR6MILL可轉位銑刀系列。 TOR6MILL銑刀(圖1)可以攜帶四種不同幾何形狀的刀片。將適當的刀片安裝在刀具上,可以將其轉換為90°、45°或高進給量的環形銑刀。該刀具可用於加工3D曲面、方肩、平面、倒角或用作生產高進給量的粗加工機。

    創新技術
    高進給銑削和高速銑削被證明是有效提高切削效率同時減少手動操作的有力方法,從而大大縮短生產時間。 由於及時引入這些有效方法的重要性很大,因此模具工業成功地滿足1990年代對模具的急劇增長的需求。

    高進給銑削
    今天,切削刀具生產商提供高進給率銑刀的眾多選擇,而ISCAR的高進給率(也稱為快速進給或FF)銑削刀具的範圍似乎最廣泛。ISCAR的標準高進給率銑削系列包括10多個刀具不同系列的產品,其設計原理(可轉位、實心、可更換刀頭)、公稱直徑、切削幾何形狀、安裝方法和適用性(加工面、型腔、深腔)不同,該範圍廣泛,使模具製造商可以選擇最佳刀具為他們的需要。 ISCAR將高進給率銑削刀具視為重要的生產力提升刀具,並通過引入新系列和改進現有系列來繼續開發該系列。毫不奇怪,在ISCAR最近的LOGIQ刀具行銷活動中展示的領先銑削產品與快速進給刀具直接相關。 ISCAR的兩個最新系列可轉位高進給銑削刀具NAN3FEED和MICRO3FEED的直徑範圍為8-16毫米(.315-.625英寸)。儘管傳統上鎢鋼立銑刀佔據這個範圍,但ISCAR的專家認為,可轉位刀片概念在粗加工中的優勢將使這些系列成為鎢鋼設計的重要成本效益替代品。 LOGIQ4FEED系列快速進給刀盤(圖2)具有“骨形”雙面刀片。這種不尋常的刀片仿型提供四個切削刃,並具有出色的斜銑能力,該能力定義該系列的主要應用:腔體(特別是深腔)的高效粗銑。該刀具適用於加工硬度高達HRC 50的工件。

    高速銑削
    ISCAR擴大用於高速銑削的產品範圍,推出直徑2-20毫米(.250-.750英寸)的多刃鎢鋼立銑刀,用於高速精加工和半精加工。 立銑刀由超細IC902鎢鋼材質生產,該材質是為加工硬質材料而開發的,切削直徑與直徑的比例最高為6。它們的轉速最高為20000 rpm。鎢鋼立銑刀通過擺線技術和高金屬去除率(MRR)粗加工槽和開口腔體的應用也引起模具製造商的關注。

    MULTI-MASTER選項
    需要根據產品定制模具,這就是為什麼模具製造通常是小批量甚至單件製造的原因,這導致大量從事模具製造的中小型商店。為此,對於製造商而言,高效利用切削刀具和運行良好的刀具庫存管理至關重要,但是,定制化通常需要特定的刀具配置才能加工難以到達的零件區域,並不是刀具庫中的每種切削刀具都是最佳的對於這種類型的加工,但是通過訂購量身定制的設計來“定制”刀具遠非最佳解決方案。 ISCAR的MULTI-MASTER(圖3)系列裝配刀具帶有可互換的切削刀頭,有助於克服這些困難。 根據MULTI-MASTER概念,刀頭適合安裝在不同的刀具主體(刀柄)中,並且刀柄可以承載不同的刀頭。刀頭的形狀、切削幾何形狀和尺寸各不相同,並且設計用於加工3D表面和肩部、面和槽、倒角和孔。圓柱柄和錐頸柄的尺寸各不相同,可以懸伸很大。其設計選擇可確保直接夾持在刀夾、夾頭卡盤或機床主軸上。 MULTI-MASTER具有豐富多樣的刀頭、刀柄、異徑管和加長桿,可配置40,000多種刀具。 MULTI-MASTER刀具完全滿足重要的“無安裝時間”原則的要求,因為更換磨損的刀頭不需要額外的安裝操作。無需從機器上拆下刀具就可以更換機頭,從而大大減少停機時間。這些功能使MULTI-MASTER系列在模具工業中非常受歡迎。

    數位刀具組裝
    模具製造的小批量特性和高度精確的加工形狀使與模具規格的任何偏差都成為致命弱點。即使是很小的錯誤也可能會拒絕整個產品。在工業4.0的發展推動下,現代製造中的數字化成為為模具製造商提供克服這一障礙的有效刀具-加工過程的電腦建模,從而確保實施高效的加工策略,優化刀具路徑和切削數據並防止可能的碰撞。 ISCAR在其電子目錄中引入銑刀組件選件,從而擴展其數位化世界,該選件包含用於數位預加工的可訪問且準確的刀具數據。基於標準ISO 13399創建刀具組件的數字刀具表示形式,有助於在軟件系統之間準確地傳達刀具訊息。將該新功能集成到模具製造商的CAD / CAM系統中可以防止加工期間在車間發生錯誤,而能夠計劃多個組件可以節省計劃過程中的時間和成本。 4.0數據驅動產品,並為模具製造商連接現代製造業的數位和虛擬世界。

    我們周圍的許多產品都是使用模具製造的,對這些產品的需求不斷增長。 汽車行業(模具和模具的主要消費者)等工業部門的進步對模具和模具製造產生重大影響。 對模具的更多需求將導致對模具和模具製造商所需的切削刀具的要求達到新的水平。 ISCAR認為,刀具製造商應預見這些需求,並通過提供必要的解決方案採取相應的行動。

    圖1


    圖2


    圖3

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