Чтобы оставаться конкурентоспособными в сегодняшней глобальной экономике, производители пресс-форм должны продолжать выпускать высококачественную продукцию в чрезвычайно короткие временные циклы. Для достижения этой цели необходимо разработать передовые технологии производственных процессов и материалы режущего инструмента, чтобы сохранить конкурентоспособность пресс-форм. Твердое фрезерование, как одна из этих передовых производственных технологий, постоянно развивается.
За последние несколько лет производители пресс-форм не смогли по-настоящему внедрить твердое фрезерование из-за ограничений станков и режущих инструментов того времени. Однако сегодня большинство современных обрабатывающих центров, оснащенных высокожесткими, высокоскоростными шпиндельными системами и передовыми процессорами, удобны для резки твердых материалов. В то же время, передовые программные пакеты CAM имеют специальные циклы обработки для твердого фрезерования и функции траектории инструмента, разработанные для оптимизации срока службы инструмента.
Выбор твердосплавного режущего инструмента
В формовочных цехах обычно используются три типа фрезерного инструмента: цельные твердосплавные концевые фрезы, индексируемые твердосплавные пластины и более поздняя разработка индексируемых керамических пластин. Каждый из этих инструментов имеет свои преимущества и недостатки в различных областях применения обработки.
Цельные твердосплавные концевые фрезы обычно подвергаются прецизионной шлифовке и покрытию, что довольно дорого. Когда инструмент затупляется, его необходимо переточить и нанести покрытие. Однако режущая способность восстановленного концевая фреза часто не так хорош, как новый инструмент.
Второй тип твердосплавного фрезерного инструмента оснащен сменными твердосплавными пластинами. В большинстве случаев марка твердого сплава и геометрические параметры пластин этого типа не рассчитаны на операции твердого фрезерования, поэтому они не обеспечивают оптимальную стойкость инструмента и производительность при обработке закаленных материалов.
Третий тип твердосплавного фрезерного инструмента использует индексируемые керамические вставки, особенно керамические вставки с нитевидным армированием. Использование инструментальной системы, оснащенной индексируемыми керамическими вставками, может обеспечить множество преимуществ, включая более быстрые циклы обработки и меньшее количество операций обработки на заготовку. Однако использование этой инструментальной системы требует от программистов и операторов переосмысления процесса обработки и уделения внимания деталям, которые могут не учитываться при использовании других инструментов.
Используя полный спектр твердосплавных фрез с керамическими вставками, армированными нитевидными кристаллами (включая индексируемые вставки для фрезерования поверхностей, полостей и контуров), цеха по производству пресс-форм и штампов могут производить черновую обработку закаленных заготовок в деталь и финишную обработку за одну установку. Фрезы с керамическим покрытием (от больших торцевых фрез до концевых фрез малого диаметра с индексируемыми керамическими вставками) обеспечивают безопасное высокоскоростное фрезерование. При использовании фрез с керамическим покрытием, предназначенных для твердосплавного фрезерования на высоких скоростях, важно убедиться, что вставки надежно закреплены.
Высокоскоростные фрезы разрабатываются на основе безопасности и воспроизводимости керамических вставок на скоростях фрезерования. Температура плавления керамики, армированной нитевидными кристаллами, используемой в настоящее время, составляет более 2000 °C, что означает, что керамические вставки можно обрабатывать на скоростях резания, значительно превышающих точку разрушения твердосплавных вставок. Фактически, керамические вставки, армированные нитевидными кристаллами, могут нормально работать при температурах выше точки плавления твердосплавных вставок. СОЖ не рекомендуется для твердого фрезерования керамическими вставками, но рекомендуется воздушное охлаждение, особенно при фрезеровании полостей, чтобы избежать вторичного резания стружки. Сокращение использования СОЖ и затрат на утилизацию отработанной жидкости также является дополнительным преимуществом использования керамических вставок при твердом фрезеровании.
Сокращение затрат на обработку с помощью керамических пластин
Твердое фрезерование с керамическими вставками может помочь формовочным цехам снизить производственные затраты различными способами. Во-первых, оно может заменить несколько процессов одним процессом. При использовании керамических вставок для твердого фрезерования сталь можно сначала закалить, а затем фрезеровать заготовку в закаленном состоянии, тем самым заменяя три процесса обработки, закалки и повторной обработки в прошлом. Сокращая время на настройку и перемещение заготовки на разных этапах обработки, можно сократить цикл обработки и улучшить рабочий путь. Кроме того, черновое фрезерование закаленных заготовок с керамическими вставками позволяет избежать дорогостоящей и трудоемкой обработки EDM (электроэрозионный станок), без необходимости изготовления одного или нескольких электродов.
