Thursday, December 2, 2021
工业软件CAE刀具制造商和CAM软件开发商的相互协作

刀具制造商和CAM软件开发商的相互协作

针对具有高比强度的新型超弹性工件材料加工,刀具制造商积极开发新的刀具来应对,同时CAM软件开发商也积极开发相应刀路程序来有效切削这些材料。为了取得成功,刀具制造商和CAM软件开发商必须更加频繁地合作。

这种合作涉及处理客户的简单需求以及有专家组参加的大项目。刀具制造商和CAM软件开发商完成相关工作,零件制造商可获得提升效率和降低成本带来的回报。

CAM软件开发商和刀具制造商相互协作,可确保新的刀路技术与刀具的最优切削参数相结合

加工Inconel合金

众所周知,Inconel合金很难加工。铣刀在较高速度下切削产生大量热量使被加工材料变成等离子体,然后既粘又耐磨的切屑从铣刀的排屑槽排出。常规的切削方法采用较保守的切宽和切深,使材料去除率较低,刀具磨损很快。

肯纳公司的陶瓷立铣刀用于加工Inconel合金,加工效率高、刀具磨损小。其工程师认为,如果该刀具与CAM软件相结合,可带来期望的恒定材料去除率,并产生良好的切削效果。

肯纳公司 Beyond EADE 整体陶瓷立铣刀

肯纳公司与CNC软件公司(Mastercam CAD/CAM 软件的开发商)的应用工程师合作,对切削Inconel合金进行程序优化。通过测试,最终开发出了针对该陶瓷立铣刀的优化程序。优化后的程序可保持稳定的切削,并使进给速度和切削速度达到了刀具所能承受的安全极限。

如果采用传统方法加Inconel合金,加工10min后就需更换硬质合金立铣刀。采用新的陶瓷刀具加工,刀具可坚持20min,并且材料去除率大为提高。在CNC软件公司的切削试验室,肯纳公司学习到了让客户使用该新刀具的最佳方法。

切削刀具库

RobbJack公司的交钥匙工程师在CNC软件公司的切削试验室学习用Mastercam来实现恒定切屑载荷编程,并通过30种不同的立铣刀来试切,优化和确认了刀具的切削参数。

美国 RobbJack 刀具炭纤维复合材料(CFRP)铣刀和钻头(金刚石图层)

一旦拥有最优切削参数,用户就能够从CAM软件的切削刀具据库获取这些信息。切削刀具库是一种改善加工效率的有力工具。刀具制造商和CAM软件开发商有时需要合作来获得这些最优切削参数,以帮助CNC制造车间提高加工效率。

伊斯卡公司与CNC软件公司正在建立高效加工数据库。该数据库将集成伊斯卡的整体合金立铣刀和Mastercam的动态运动刀路。通过专有的计算公式和库中的数据来调整切削速度和进给速度,以保持理想的材料去除率。在切宽不大于刀具直径的25%、切深为2-2.5倍刀具直径至最大4倍直径时,用这种公式驱动的切削参数加工可带来足够良好的散热效果。这种经济有效的方法提高了材料去除率,延长了刀具使用寿命。

美国 RobbJack 刀具炭纤维复合材料(CFRP)铣刀

减轻陶瓷刀片崩刃

陶瓷刀片通常用于车削超合金。当采用常规的线性刀路,由于材料特性、切削力和磨损方式等原因,这种硬度非常高的刀片易导致振动并使刀片崩刃,降低了刀具的使用寿命。

山特维克可乐满陶瓷刀片系列

山特维克可乐满和Mastercam工程师合作开发了一种动态运动刀路来产生非线性运动,可使纽扣刀片的磨损区域分布在更大的刀片表面上。山特维克可乐满测试原型刀路表明,该刀路可使刀具磨损降低、空刀时间减少、周期时间缩短、整体车削效率提高。同时改善断屑,减轻振动。

成形刀具

近年来,CAM软件开发商和刀具制造商通过相互合作来确保新的刀路技术与先进硬质合金切削刀具的最优切屑载荷的切削参数相结合。这使用户只需简单输入最佳的材料去除率即可开始工作。软件的材料算法可自动调整刀具运动以达到最优性能。使用这种方法的用户经常报告说材料去除率可提升至少25%。

CAM软件开发商和刀具制造商现正对精加工作相同改进,推荐采用成形刀具,因为在软件的控制下,这种刀具可得到更好的表面效果。

例如,CNC软件公司与Emuge公司合作,针对Emuge公司的圆弧段精加工刀具可提供特定的切削运动。球头立铣刀一直是精加工用铣刀。为消除铣削零件表面的阶梯效应,球头立铣刀的常规切宽和切深设置使刀具与零件的接触面很小,其结果是需要大量来回走刀才能完成零件表面的精加工。

圆弧段刀具的有效切削半径比球头立铣刀大得多。因此完成加工所需要的走刀次数大为减少,可缩短周期时间达80%以上。因为切削刀尖部分更浅和更宽,表面质量也得到改善。

CAM软件开发商和刀具制造商日益增加的接触合作促进了创新技术的交流。新的刀路策略使客户的生产效率提高。对小切宽产生的优势也可应用到65%-80%的大切宽场合,可带来更高的材料去除率。

 

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