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    切削刀具技術(shù)有助于熄燈加工的應(yīng)用

    2020年12月01日 13:45:29來源:Modern Machine Shop作者:Julia Hider點(diǎn)擊:14141

      【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 科技動(dòng)態(tài)】很多工廠都希望擴(kuò)大產(chǎn)能,它們?cè)絹碓蕉嗟剞D(zhuǎn)向熄燈加工,而不是增加設(shè)備、員工或輪班。工廠利用夜間和周末的時(shí)間,在沒有操作員在場(chǎng)的情況下生產(chǎn)零件,可以從現(xiàn)有的設(shè)備中獲得更大的產(chǎn)能。但是無人值勤的加工可能存在風(fēng)險(xiǎn)—如果機(jī)器或刀具出現(xiàn)故障,而周圍沒有人能夠迅速解決問題,可能會(huì)付出高昂的代價(jià)。
     
      為了成功地將生產(chǎn)過程從有人值守的機(jī)加工過渡到無人值守的機(jī)加工,車間應(yīng)該重新考慮工藝加工的各個(gè)方面,并為無燈生產(chǎn)進(jìn)行一定程度的優(yōu)化。這個(gè)全新的過程可能需要新的設(shè)備,例如增加自動(dòng)裝卸設(shè)備、棒材給料機(jī)、托盤系統(tǒng)等等。機(jī)器監(jiān)控軟件可以提供數(shù)據(jù)和洞察過程,可以推動(dòng)優(yōu)化。而芯片和冷卻劑管理系統(tǒng)需要足夠強(qiáng)大,才能在無人值守的輪班中持續(xù)工作。但是,在熄燈加工的過程中,機(jī)加工車間可能會(huì)忽視的一個(gè)方面是切削刀具。
     

     
      為了適應(yīng)熄燈加工,刀具必須穩(wěn)定,具有可預(yù)測(cè)的、長(zhǎng)壽命的刀具。現(xiàn)場(chǎng)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(shí)更換。當(dāng)建立一個(gè)無人值守的加工過程時(shí),車間可以通過實(shí)施刀具監(jiān)控系統(tǒng)和新的刀具技術(shù),來滿足這一需求。工業(yè)4.0的連接,專業(yè)的設(shè)計(jì)特點(diǎn),先進(jìn)的材料和涂層,高質(zhì)量的刀架和高壓冷卻劑都可以使熄燈應(yīng)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(yùn)行零部件。這幾個(gè)刀具特征和它們相應(yīng)的案例,并不是一個(gè)全面的列表,但是他們代表了趨勢(shì)和重要的考慮,因?yàn)樗麄冋呦蛳艏庸ぁ?br /> 
      自動(dòng)調(diào)整刀具
     
      自調(diào)整刀具提供了終的工藝安全性。這些刀具的使用來自過程測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)(如觸摸探頭、過程內(nèi)測(cè)孔器和離線測(cè)量系統(tǒng)),在刀具刃口磨損時(shí)自動(dòng)調(diào)整,確保零件在不受操作人員干預(yù)的情況下保持公差。Big Kaiser的EWA68閉環(huán)鉆孔系統(tǒng)就是這類刀具的一個(gè)例子。全自動(dòng)精鏜頭接收工藝過程中的測(cè)量數(shù)據(jù),自動(dòng)補(bǔ)償?shù)度心p,減少報(bào)廢,提高精度,節(jié)省時(shí)間,甚至可以讓精鏜實(shí)現(xiàn)無人操作。插入厚度和插補(bǔ)可以減少顫振,并提高穩(wěn)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(fā)電和其他加工應(yīng)用的YG-1的高進(jìn)給軋機(jī)4系列小直徑刀具鑲件模具/模具,有許多改進(jìn)刀具壽命的特征。根據(jù)公司的要求,這些鑲嵌件的厚度使它們能夠更安全地夾緊,確保可預(yù)測(cè)和安全的加工,并在困難的應(yīng)用中延長(zhǎng)刀具壽命。據(jù)了解,該鑲件還具有正前角,以提高芯片疏散和減少加工負(fù)載,這也提高了刀具壽命。據(jù)說,進(jìn)一步提高剛性和提高工具壽命時(shí),結(jié)合了公司的優(yōu)化斷路器幾何形狀。
     
      優(yōu)化的嵌件也有助于霍夫曼集團(tuán)的Garant Power Q雙圓型高進(jìn)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(dǎo)軌,有助于提供穩(wěn)定性、降低切削力。據(jù)說雨刷刀具在粗加工的模式下,提供良好的表面質(zhì)量;直切刀允許大切削深度的高進(jìn)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(shí)也可防止切屑在銑削系統(tǒng)中堵塞。鑲嵌件被牢固地旋進(jìn)刀身,并用燕尾輪廓固定以防止浮動(dòng)。通過一層堅(jiān)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(duì)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(yōu)化的,可以更好地耐熱和磨損,從而延長(zhǎng)刀具的壽命。Star SU的實(shí)心硬質(zhì)合金槍鉆是為醫(yī)療機(jī)械加工而設(shè)計(jì)的,在加工這些應(yīng)用所需的硬質(zhì)材料(包括鈦(6Al-4V)和440不銹鋼)時(shí),碳化物等級(jí)、表面飾面、邊緣準(zhǔn)備和涂層提高了刀具壽命。另外,硬質(zhì)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(jí)硬質(zhì)合金刀片被設(shè)計(jì)成堅(jiān)硬的pvd涂層刀具。據(jù)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(guān)問題。公司方面表示,ST4高速加工應(yīng)用顯示出穩(wěn)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(jié)合使用,在前車削、后車削、開槽、切斷和內(nèi)徑車削時(shí),延長(zhǎng)了刀具的壽命。
     
      Scientific Cutting Tools的鉆頭系列是該公司專業(yè)刀具組的一部分,其中包括由優(yōu)質(zhì)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(zhǎng)刀具使用壽命的AlTiN涂層。
     
      夾持裝置
     
      在構(gòu)建熄燈加工過程時(shí),企業(yè)也應(yīng)該再看看他們的刀架。刀架可以通過減少顫振和跳動(dòng),并保持平衡,從而對(duì)刀具壽命產(chǎn)生重大影響。
     
      Techniks公司的Triton液壓卡盤的特點(diǎn)是在鉆孔周圍有一個(gè)液壓儲(chǔ)層,可以提供阻尼振動(dòng)的特性。這可以減少切削時(shí)的顫振,提高表面光潔度,提高刀具壽命。較厚的壁結(jié)構(gòu)和更緊湊的液壓設(shè)計(jì)將夾緊力集中在刀柄上,與標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(dòng)精度、平衡完整性和錐度精度來幫助提高刀具壽命。Haimer的動(dòng)力鉗i4.0是一種NG盤管收縮站,適用于所有整體硬質(zhì)合金和高速鋼(HSS)工具。設(shè)備還配有電動(dòng)線圈和掃描儀,可從數(shù)據(jù)矩陣代碼中讀出收縮參數(shù),實(shí)現(xiàn)可靠、自動(dòng)的收縮。
     

     
      收縮配合刀架還可以通過確保跳動(dòng)精度、平衡完整性和錐度精度來幫助提高刀具壽命。Haimer的動(dòng)力鉗i4.0是一種NG盤管收縮站,適用于所有整體硬質(zhì)合金和高速鋼(HSS)工具。設(shè)備配有電動(dòng)線圈和掃描儀,可從數(shù)據(jù)矩陣代碼中讀出收縮參數(shù),實(shí)現(xiàn)可靠、自動(dòng)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(huì)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(fā)的。這臺(tái)機(jī)器的收縮過程是水平的,并配有全自動(dòng)的電機(jī)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(qū)和沖洗切削屑,也可以幫助提高刀具壽命。
     
      美國(guó)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(diǎn)是兩個(gè)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(shè)計(jì)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(zhì)上講,冷卻液通過功能改善了排屑,從而更好地控制和流動(dòng)。刀架還有三個(gè)冷卻液入口。為標(biāo)準(zhǔn)螺桿連接設(shè)計(jì)了一個(gè)底部入口和一個(gè)背面入口。而鎳鍍層可以提高耐磨性和防腐蝕能力。
     
      美國(guó)Horn公司生產(chǎn)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(duì)于處理超過1,000 psi的個(gè)別工裝位置,設(shè)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(guān)的問題,改善芯片管理。
     
      聯(lián)合機(jī)械和工程公司的T-A專業(yè)鉆頭,結(jié)合了材料特定的插入幾何形狀和重新設(shè)計(jì)的鉆身與冷卻通過系統(tǒng)。冷卻液出口的設(shè)計(jì)是為了引導(dǎo)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,而鉆身的直槽大化了冷卻液的流量并保持了一定的剛性。
     
      (原標(biāo)題:Cutting Tool Technology Aids Lights-Out Machining Applications)
    (來源:Modern Machine Shop)


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