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          切削刀具技術有助于熄燈加工的應用

          發布時間:2020-12-01 15:00    來源:Modern Machine Shop

          關鍵詞:切削刀具

          摘要:很多工廠都希望擴大產能,它們越來越多地轉向熄燈加工,而不是增加設備、員工或輪班。工廠利用夜間和周末的時間,在沒有操作員在場的情況下生產零件,可以從現有的設備中獲得更大的產能。但是無人值勤的加工可能存在風險—如果機器或刀具出現故障,而周圍沒有人能夠迅速解決問題,可能會付出高昂的代價。

            很多工廠都希望擴大產能,它們越來越多地轉向熄燈加工,而不是增加設備、員工或輪班。工廠利用夜間和周末的時間,在沒有操作員在場的情況下生產零件,可以從現有的設備中獲得更大的產能。但是無人值勤的加工可能存在風險—如果機器或刀具出現故障,而周圍沒有人能夠迅速解決問題,可能會付出高昂的代價。

            為了成功地將生產過程從有人值守的機加工過渡到無人值守的機加工,車間應該重新考慮工藝加工的各個方面,并為無燈生產進行一定程度的優化。這個全新的過程可能需要新的設備,例如增加自動裝卸設備、棒材給料機、托盤系統等等。機器監控軟件可以提供數據和洞察過程,可以推動優化。而芯片和冷卻劑管理系統需要足夠強大,才能在無人值守的輪班中持續工作。但是,在熄燈加工的過程中,機加工車間可能會忽視的一個方面是切削刀具。

            為了適應熄燈加工,刀具必須穩定,具有可預測的、長壽命的刀具?,F場沒有操作員來檢查刀具的損壞情況,而且,如果要更換刀具的話,又要確保能及時更換。當建立一個無人值守的加工過程時,車間可以通過實施刀具監控系統和新的刀具技術,來滿足這一需求。工業4.0的連接,專業的設計特點,先進的材料和涂層,高質量的刀架和高壓冷卻劑都可以使熄燈應用受益。

            在“IMTS spark”中展示的ting刀具和刀具架展示了上述這些功能,允許車間在無人看管的情況下自信地運行零部件。這幾個刀具特征和它們相應的案例,并不是一個全面的列表,但是他們代表了趨勢和重要的考慮,因為他們正慢慢走向熄燈加工。

            自動調整刀具

            自調整刀具提供了最終的工藝安全性。這些刀具的使用來自過程測量系統的數據(如觸摸探頭、過程內測孔器和離線測量系統),在刀具刃口磨損時自動調整,確保零件在不受操作人員干預的情況下保持公差。Big Kaiser的EWA68閉環鉆孔系統就是這類刀具的一個例子。全自動精鏜頭接收工藝過程中的測量數據,自動補償刀刃磨損,減少報廢,提高精度,節省時間,甚至可以讓精鏜實現無人操作。插入厚度和插補可以減少顫振,并提高穩定性,而碎屑可以幫助排屑和去除切削刀具的熱量,這些都有助于提高工藝安全性。

            用于發電和其他加工應用的YG-1的高進給軋機4系列小直徑刀具鑲件模具/模具,有許多改進刀具壽命的特征。根據公司的要求,這些鑲嵌件的厚度使它們能夠更安全地夾緊,確??深A測和安全的加工,并在困難的應用中延長刀具壽命。據了解,該鑲件還具有正前角,以提高芯片疏散和減少加工負載,這也提高了刀具壽命。據說,進一步提高剛性和提高工具壽命時,結合了公司的優化斷路器幾何形狀。

            優化的嵌件也有助于霍夫曼集團的Garant Power Q雙圓型高進給銑刀的過程可靠性。由雨刷刀具、直切刀具和精整刀具組成的三部分前沿導軌,有助于提供穩定性、降低切削力。據說雨刷刀具在粗加工的模式下,提供良好的表面質量;直切刀允許最大切削深度的高進給率;小精加工刀具形成短的、緊密軋制的切屑,即使在傾斜時也可防止切屑在銑削系統中堵塞。鑲嵌件被牢固地旋進刀身,并用燕尾輪廓固定以防止浮動。通過一層堅硬的鎳涂層,刀具體還可以防止腐蝕和切屑沖擊。

            刀具材料和涂層

            對于無人值勤的加工,車間也需要考慮刀具的材料和涂層。刀具的材料和涂層是為工件材料而優化的,可以更好地耐熱和磨損,從而延長刀具的壽命。Star SU的實心硬質合金槍鉆是為醫療機械加工而設計的,在加工這些應用所需的硬質材料(包括鈦(6Al-4V)和440不銹鋼)時,碳化物等級、表面飾面、邊緣準備和涂層提高了刀具壽命。另外,硬質刀具還配備了高壓冷卻劑輸送能力,可提供冷卻液輸送孔。

            來自NTK刀具的ST4級硬質合金刀片被設計成堅硬的pvd涂層刀具。據說厚的CrAlN涂層具有很高的硬度和抗氧化性,解決了304SS、17-4PH和鎳鈦諾等加工材料的相關問題。公司方面表示,ST4高速加工應用顯示出穩定的加工性能,良好的表面光潔度。而該涂層與NTK型切屑器結合使用,在前車削、后車削、開槽、切斷和內徑車削時,延長了刀具的壽命。

            Scientific Cutting Tools的鉆頭系列是該公司專業刀具組的一部分,其中包括由優質亞微米碳化物制成的螺旋倒角銑刀、雕刻工具和圓角銑刀。公司還提供了一種用于延長刀具使用壽命的AlTiN涂層。

            夾持裝置

            在構建熄燈加工過程時,企業也應該再看看他們的刀架。刀架可以通過減少顫振和跳動,并保持平衡,從而對刀具壽命產生重大影響。

            Techniks公司的Triton液壓卡盤的特點是在鉆孔周圍有一個液壓儲層,可以提供阻尼振動的特性。這可以減少切削時的顫振,提高表面光潔度,提高刀具壽命。較厚的壁結構和更緊湊的液壓設計將夾緊力集中在刀柄上,與標準液壓卡盤相比,夾緊力可增加400%。增加的夾緊力,使卡盤可用于重型銑削的應用,以及更典型的操作,如鉆,鉸刀,螺紋銑削和精加工。

            收縮配合刀架還可以通過確保跳動精度、平衡完整性和錐度精度來幫助提高刀具壽命。Haimer的動力鉗i4.0是一種NG盤管收縮站,適用于所有整體硬質合金和高速鋼(HSS)工具。設備還配有電動線圈和掃描儀,可從數據矩陣代碼中讀出收縮參數,實現可靠、自動的收縮。

            收縮配合刀架還可以通過確保跳動精度、平衡完整性和錐度精度來幫助提高刀具壽命。Haimer的動力鉗i4.0是一種NG盤管收縮站,適用于所有整體硬質合金和高速鋼(HSS)工具。設備配有電動線圈和掃描儀,可從數據矩陣代碼中讀出收縮參數,實現可靠、自動的收縮。Power Clamp i4.0系列還提供了多種選擇,包括緊湊的Power Clamp Air i4.0和Nano NG i4.0。該公司稱,Power Clamp Air i4.0提供了平滑、清潔的冷卻,適用于各種收縮夾套和夾套,無論外部輪廓如何,使用空氣噴嘴和毛毛雨,都不會有污垢和水漬。LED溫度控制有助于提高工藝的可靠性。Power Clamp Nano NG i4.0是為適用于收縮夾緊器和尺寸為HSK-A63的小工具夾而專門開發的。這臺機器的收縮過程是水平的,并配有全自動的電機線圈和空氣冷卻。

            高壓冷卻液

            高壓冷卻液也可以幫助熄燈加工過程。通過冷卻切削區和沖洗切削屑,也可以幫助提高刀具壽命。

            美國瓦格斯公司的ALCN線外螺紋車刀夾具具有高壓冷卻能力。刀架的特點是兩個精確的高壓冷卻液出口,冷卻的頂部和底部的插入。出口是為70巴的高壓冷卻液而設計的。有了精確的冷卻液輸送,尖端溫度大大降低,從而提高刀具壽命。從本質上講,冷卻液通過功能改善了排屑,從而更好地控制和流動。刀架還有三個冷卻液入口。為標準螺桿連接設計了一個底部入口和一個背面入口。而鎳鍍層可以提高耐磨性和防腐蝕能力。

            美國Horn公司生產的W&F線性裝置具有冷卻液管理能力,并與帶或不帶通過冷卻液端口的刀具夾具兼容。對于處理超過1,000 psi的個別工裝位置,設備專用的單元可接受高壓冷卻液,而無需外部高壓冷卻劑管線。使用高壓冷卻液有助于防止與粘連芯片相關的問題,改善芯片管理。

            聯合機械和工程公司的T-A專業鉆頭,結合了材料特定的插入幾何形狀和重新設計的鉆身與冷卻通過系統。冷卻液出口的設計是為了引導最大的流量到切削刃,即使在高切削速度下,也能提供快速的熱提取。特定材料的插入體幾何形狀提供了有效的芯片形成,而鉆身的直槽最大化了冷卻液的流量并保持了一定的剛性。

            (來源:Modern Machine Shop)

          (責編:lxh)
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