2025MTM金屬世界博覽會(huì)·上海 MTM EXPO 2025
2025-01-09 【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 科技動(dòng)態(tài)】螺紋加工在各行各業(yè)都普遍存在。盡管螺紋車削已經(jīng)有幾十年的歷史,但加工過程仍在不斷進(jìn)步,以滿足難加工材料(如不銹鋼、高溫合金和鈦合金等)的加工需求。螺紋車削刀具的上供冷卻液和下供冷卻液組合,會(huì)延長(zhǎng)刀具壽命,提高螺紋質(zhì)量,并且有提高切削參數(shù)的潛力。在加工難加工材料時(shí),這種積極效果更加明顯。
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不銹鋼材料(ISO M)、HRSA材料和鈦合金材料(ISO S)存在很多加工性問題。就 ISO M 材料而言,加工性往往隨著合金含量的升高而降低。鐵素體/馬氏體材料的切屑控制不難,但是在奧氏體和雙相不銹鋼中,切屑控制就很復(fù)雜。麻煩的是,加工這些材料會(huì)產(chǎn)生較大切削力,同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)積屑瘤和加工硬化表面。這些因素都會(huì)影響刀具壽命。
關(guān)于ISO S系列材料,由于合金的化學(xué)性質(zhì)和材料結(jié)構(gòu),每種材料的物理性質(zhì)和加工特性大不相同。例如,退火和時(shí)效對(duì)加工特性有很大影響。眾所周知,加工ISO S材料切屑控制具有挑戰(zhàn)性,所需要的切削力和功率也很高。
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保持高壓冷卻
很顯然,在加工ISO M和ISO S材料時(shí),使用冷卻液是非常必要的。而且,山特維克可樂滿的專家能夠證明,采用冷卻液對(duì)螺紋切削工序會(huì)帶來大量額外好處。此時(shí)的重點(diǎn)是精確度,利用不同方向的冷卻液(靠近切削刃),滿足不同的具體要求。
在使用新引進(jìn)的CoroThread® 266系列刀具進(jìn)行外螺紋車削時(shí),該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)十分明顯,高精度上供冷卻液和下供冷卻液,可改善加工過程安全性,提高效率。上供冷卻液可改善成屑效果,清除切削區(qū)域的切屑,確保加工更加安全,無故障,減少非計(jì)劃停機(jī);下供冷卻液可控制溫度,確保刀具使用壽命長(zhǎng)且可預(yù)測(cè)。這種高精度冷卻液的配置對(duì)表面光潔度也有積極影響,可生成高質(zhì)量螺紋,這種創(chuàng)新技術(shù)的附加好處是刀具的切削參數(shù)更高,從而縮短了加工時(shí)間。
加工過程的穩(wěn)定性
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除了高精度冷卻液外,穩(wěn)定的加工過程對(duì)螺紋車削一次成型也很重要。因此,CoroThread 266 在刀柄與刀片之間采用的iLock®接口,此結(jié)構(gòu)可防止刀片座內(nèi)的刀片微小運(yùn)動(dòng),從而提高精度、表面光潔度和一致性。
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有證據(jù)表明,高精度冷卻還能解決螺紋車削的其他問題。例如,那些一直在設(shè)法解決切屑控制和表面質(zhì)量問題的客戶,一定能從上供冷卻液的應(yīng)用中獲益,因?yàn)檫@種冷卻方式有助于排屑,可避免因切削引起的缺陷。那些遇到尺寸問題的客戶,通常是因?yàn)榈镀瑴囟冗^高,導(dǎo)致刀片磨損過快,他們會(huì)從下供冷卻液的冷卻效果中受益。上供冷卻液和下供冷卻液的盈利潛力都很大。
在測(cè)量ISO M零件螺紋車削時(shí)每件零件的后刀面磨損的試驗(yàn)期間,我們將標(biāo)準(zhǔn)外供冷卻液與高精度上供冷卻液和下供冷卻液之間的結(jié)果進(jìn)行了比較。冷卻液壓力為40 bar(580 psi)時(shí),與使用外供冷卻液車削螺紋相比,采用高精度上供冷卻液車削螺紋,后刀面磨損明顯少很多。使用高精度下供冷卻液時(shí),后刀面磨損還要少。平均來看,刀片壽命幾乎翻番。
測(cè)試表明,使用高精度冷卻液在刀片壽命方面,得到很大的改善。這種效果在大量客戶試用過程中得到證實(shí)。
客戶試用結(jié)果
有一家客戶,在SS2333材質(zhì)不銹鋼零件上車削Whitworth管螺紋(G 1¼英寸),與好的競(jìng)品相比,刀片壽命獲得很大提高。另外,即使壓力在10 bar(145 psi)以下,使用CoroThread 266,也能大大改善切屑控制,即使采用與以前相同的方式車削,切屑也不再粘在零件和/或刀具上。切屑粘在零件和/或刀具上時(shí),會(huì)導(dǎo)致零件的表面損傷,或者導(dǎo)致切削刃與零件之間堵塞,從而引起刀片斷裂。
另外一家客戶,在AISI 422不銹鋼工件上車削UN 螺紋(60°,3½英寸,8 TPI)時(shí),刀具使用壽命延長(zhǎng)很多,切削速度明顯提升。在采用高壓冷卻液運(yùn)行時(shí),客戶反饋非常滿意所達(dá)到的效果,而且切屑控制也好很多。
其它客戶使用表明,在316L不銹鋼零件和Ti6Al4V鈦合金上進(jìn)行螺紋車削時(shí),刀具壽命也會(huì)延長(zhǎng)很多。
其它材料
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除了難加工的ISO M材料和ISO S材料外,鋼(ISO P)件同樣推薦使用高精度冷卻技術(shù),其效果也被另一家客戶得到證實(shí)。盡管壓力較低,僅有7~10 bar(102-145 psi),在AISI 1215非合金鋼上車削1英寸的NPT螺紋(11½ TPI)時(shí),見證了刀具使用壽命大大延長(zhǎng)。
在使用ISO P材料進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),將壓力為40 bar(580 psi)的高精度上供冷卻液和下供冷卻液與標(biāo)準(zhǔn)的外冷應(yīng)用相比,后刀面磨損大幅降低。試驗(yàn)表明,冷卻液壓力在10 bar以下也有各種好處,但是70 bar的高壓冷卻在降低平均后刀面磨損方面更加優(yōu)異。
歸根結(jié)底,高精度冷卻液可有效降低切削刃產(chǎn)生的熱量,并可增加切削速度,從而提高生產(chǎn)效率,并保持刀具使用壽命。此外,高精度冷卻液還有助于清除零件和刀具的切屑,改善切屑形成,從而增加了加工過程的安全性。
(原標(biāo)題:冷卻液如何改善螺紋車削性能)
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