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全新可轉位刀片技術使螺紋車削大受裨益 |
| 發(fā)布日期：2010-08-08 11:33:16 來源：傲立機床網(wǎng) 瀏覽： |
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將可轉位刀片精確固定在刀桿中是當今加工業(yè)所面臨的主要挑戰(zhàn)之一。刀片穩(wěn)固地夾緊在刀具中一直以來都是重中之重，尤其是涉及到高生產(chǎn)率和零件高質量時，則更加注重消除切削刃的微移動現(xiàn)象。切削刃在切削過程中的微量移動往往會導致過早縮短的刀具壽命、反復無常的性能和不能令人滿意的加工結果。 特別是在仿形車削和螺紋車削工序中更為明顯。
最近可轉位刀片技術有了新的突破，已經(jīng)找到使刀片更穩(wěn)定地固定在刀桿上的方法， 為切削過程中的穩(wěn)定性帶來了顯著的提高。同時，該技術上的突破為更堅硬、更耐用的刀片材質開啟了一扇大門，可靠地縮短了加工循環(huán)時間。
螺紋牙形出錯……
就螺釘夾緊型刀桿的螺紋加工而言，螺紋牙形出錯是導致質量問題的最主要原因，具體由公差或表面精度的偏差造成。 螺紋牙形錯誤主要由螺紋車削過程中可轉位刀片的微量位移造成，這種微量位移還會產(chǎn)生更多的負面結果。不合格牙形的產(chǎn)生將限制切削參數(shù)并縮短刀片的使用壽命。刀片不穩(wěn)定的主要后果就是切削刃的破損，特別是在刀尖半徑處的破裂。使用傳統(tǒng)刀具，并選擇適當?shù)木o固螺釘或夾緊方法，在一定程度上會提高穩(wěn)定性，然而刀片通過刀座的改進來實現(xiàn)更穩(wěn)定的夾緊還是需要不斷的探討的。
螺紋車削期間最敏感的時刻是開始切入和結束切出時。 當鋒利的切削刃開始切入，或走刀結束后退出切削時，切削力的強度和方向會突然發(fā)生較大的變化，對刀片造成很大影響。在上述兩個時刻，刀片最容易發(fā)生位移。 位于刀片上的螺紋牙形的尖端形成一個針對螺紋的杠桿，迫使切削刃輕微地改變位置，使刀架座里的支撐點變形以及加劇不穩(wěn)定性。作用在刀片上的不同方向的切削力會使刀座內的刀片前后移動，直至產(chǎn)生不合格的螺紋。事實上，因位移而更換螺紋車削刀片的情況比因實際刀具磨損而更換的情況更多。
為了避免耗時的機床設置以及盡量減少或消除報廢零件的產(chǎn)生，刀片在刀桿中的簡易、快速而精確的定位是很重要的。在將刀片定位和固定在刀桿中時，可重復性也是非常重要的。 通常情況下，由于在螺紋面上有發(fā)生明顯切削痕跡存在的風險，因此盡可能地在每次走刀的過程中避免刀片位移。如果在螺紋切削加工的過程中需要進行刀片更換，那么刀片的精確定位對于保持和實現(xiàn)可接受的加工結果是關鍵。與此相結合，考慮到對機床停機時間的影響，在兩次走刀之間的可重復性也是很重要的。
基于諸多原因，螺紋車削刀片在刀片槽中的定位和鎖緊的質量對實現(xiàn)高生產(chǎn)效率、安全操作和一致的零件質量起到?jīng)Q定性的作用。采用過去的刀片鎖緊和定位方案，在很多情況下都不可能把刀片緊固在刀片槽中。夾持力、刀墊夾緊和簡易轉位等方法都已經(jīng)意味著妥協(xié)，刀片制造方法的限制已經(jīng)妨礙實現(xiàn)非傳統(tǒng)解決方案的可能性。
新型可轉位刀片技術
山特維克可樂滿開發(fā)的iLock解決方案大大提高了刀片定位和鎖緊質量，將車削和銑削工序中的安全性、刀具壽命以及實現(xiàn)更高生產(chǎn)效率等方面引領到一個新的水平。就螺紋車削而言，CoroThread 266體現(xiàn)了iLock解決方案的幾大優(yōu)點，即使在加工過程中或轉位時產(chǎn)生很大切削力的情況下，也可使刀片精確而穩(wěn)固地固定在刀座中。由于螺紋車削過程容易受到任何微小不穩(wěn)定性的影響，因此這對螺紋車削來說是一個重大的突破。
CoroThread 266螺紋車削系列與傳統(tǒng)的刀片夾緊系統(tǒng)相比，能滿足更高穩(wěn)定性的要求。刀墊對于螺紋車削工序是非常重要的，因此已設計成可為刀片在刀桿中的固定提供安全的基礎。通過刀片座中兩個牢固的接觸面以及從側面把刀墊固定的螺釘，刀墊為刀片提供必須的緊固和精確的定位。它帶一個突出軌道形的iLock接口，對應的刀片槽定位在這個軌道上。
軌道上的定位
刀片夾緊螺釘把刀片保持在軌道上并且在徑向位置和一個接觸面相靠，提供了很高的穩(wěn)定性和準確的定位。切削力始終沿著固定刀片的軌道進行加工，這樣刀座在任何刀片支撐點處都不會存在受損風險。iLock定位軌道垂直于進給方向。
重復定位精度很高，使用確保軸向（進給方向）±0.05 mm精度的M級-公差刀片和確�！�0.01 mm精度的E級-公差刀片。iLock軌道為刀片轉位速度和操作提供方便，而接觸方法和空隙對性能起到?jīng)Q定性的作用。鎖緊軌道的形狀和定位是經(jīng)過廣泛開發(fā)的結果，在刀墊和刀片之間確定精確的支撐點并通過全新的刀片制造技術使支撐點保持一致， 由于在刀桿中的刀片夾緊沒有偏離，因此也能改善夾持。
使用新型刀片材質的可能性
螺紋車削的切削刃要求夠堅硬并且抗磨損，在切削過程中不易脆裂、沒有切削刃破裂的風險。現(xiàn)代工序中往往會在切削刃上產(chǎn)生相當大的熱量，使得刀具有必要具有抗塑性變形的能力，如果在發(fā)生塑性變形后繼續(xù)使用相同的切削刃長時間進行該工序，那么就會出現(xiàn)快速的后刀面磨損，甚至出現(xiàn)刃口崩裂。
切削刃的塑性變形是螺紋車削中通過切削速度提高效率的最大障礙。切削速度提高了，溫度也會隨之而增加。不合適的刀片材質使得切削刃迅速報廢而加工出不合格的螺紋，隨后出現(xiàn)切削刃斷裂。高壓下，鋒利的、帶涂層刀片也存在剝落的風險，尤其是當切削刃只有很少一部分區(qū)域在進行切削時。在合適的走刀次數(shù)下，在預計的刀具使用壽命期間實現(xiàn)均衡的后刀面磨損是螺紋車削時的理想狀態(tài)。
然而，在螺紋車削中，為了應對特別是在螺紋牙形尖端的機械載荷，應配合使用一定程度的刀片強度，將韌性的需要作為刀片材質的一部分。對于需要從內孔進行加工的螺紋，這一要求更加明確。鏜削工序總是伴隨著刀具的振動和讓刀以及排屑的問題，因此選擇適當?shù)捻g性對性能和可靠性起著決定性的作用。
鋒利、堅硬而耐用的切削刃……
是螺紋車削的必要條件。 因此，PVD（物理氣相沉積）涂層材質為螺紋切削提供了最佳的切削刃。 全新解決方案通過提供更高的切削參數(shù)和更長、可預測的刀具壽命，為進一步優(yōu)化加工工序提供了方法。
細晶粒刀片基底技術的最新發(fā)展提供了具有高熱硬度的獨特基體，可為需要使用鋒利切削刃的應用場合（例如螺紋車削、切斷和切槽）以及使用整體硬質合金立銑刀時實現(xiàn)抗塑性變形。GC1125是一種新的PVD涂層材質，針對鋼的螺紋車削的優(yōu)化材質，同時在其他工件材料領域也表現(xiàn)出很好的性能， 通過使用更高的切削速度提高生產(chǎn)效率--在螺紋車削中因為刀具材料的性能原因而通常未能充分利用它的潛力。GC1125基體非常硬，在加上其內在的韌性，可提供安全的切削刃強度。 它是通用的螺紋車削材質GC1020的補充，是很多工序的生產(chǎn)效率優(yōu)化選擇。
微移動的消除
消除刀片的微移動會為加工過程帶來很多優(yōu)勢。優(yōu)勢之一是，它使我們有能力開發(fā)更加耐用的刀片材質。與以往彌補切削刃移動造成的不良后果，并因此而降低生產(chǎn)力的現(xiàn)象不同，我們現(xiàn)在可以采用適用于更高溫度和更快切削速度的刀片材質。 當涉及精密螺紋時，需要特別注意對刀片本身產(chǎn)生威脅的因素。與傳統(tǒng)的刀片夾緊和“安全材質”解決方案相比，CoroThread 266的穩(wěn)定性與GC1125涂層材質的完美組合進一步改善了螺紋車削的加工結果。 |
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