新一代可換頭立銑刀

   時間:2014-03-11 12:10:52
新一代可換頭立銑刀簡介
    挑戰:為立銑加工提供整體硬質合金刀具和可轉位刀片刀具的雙重優勢。   解決方案:新一代可換頭的立銑刀。   在可轉位刀片和整體硬質合金刀具之間,有一個尚……
新一代可換頭立銑刀正文
  挑戰:為立銑加工提供整體硬質合金刀具和可轉位刀片刀具的雙重優勢。

解決方案:新一代可換頭的立銑刀。

在可轉位刀片和整體硬質合金刀具之間,有一個尚待優化的領域,這種優化將使中小直徑的立銑刀同時具備切削刃的可轉位性以及整體硬質合金刀具的種種優勢。迄今為止,該領域只有微小的進展,但是一個新的概念即將帶來全面的開拓。

儘管可轉位刀片技術具有很多優勢,但是現代整體硬質合金刀具具有長切削刃,而且徑向和軸向進給能力一樣都有明顯的優勢,尤其是對較小的刀具直徑而言。高精度、表面精加工、刀齒接合,以及輕切削能力只是其中的一些優勢。但是,採用可轉位刀片刀具,由於能快速、輕鬆地更換刀具上切削刃的部分,並能優化該部分而無需理會整個刀具,因而具備其它優勢,例如塗層刀片——如果沒有可轉位刀片概念,就不可能引入和強化塗層刀片。

可轉位刀片立銑刀可以製成最小直徑為12毫米的刀體,在此以下,刀片的裝拆和夾緊都變得難以進行。但是,整體硬質合金刀具的直徑則可以小至十分之幾毫米。而直徑10到25毫米的刀具則可以採用這兩類立銑刀,也就是說它涉及這兩個系列多種刀具的廣泛領域。正是在這個領域,可換頭立銑刀盛行起來,它不會把可轉位刀片(最適合高生產率粗加工到半精加工)或整體硬質合金刀片立銑刀(最適合半精加工到超級精加工)排除在其最適合的工序之外。第三個選擇是可換頭立銑刀,它在兩類刀具的交叉領域提供優化潛能。

然而,要實現這一中間立銑領域的潛能,可換頭概念必須達到一些標準,其中最重要的就是銑刀頭介面和系列銑刀頭。這是新型可換頭立銑刀概念CoroMill 316的核心。

可換頭的銑刀頭與刀柄之間的刀具介面必須牢固、精密並易於操作。

可換頭的銑刀頭(即切削刀具)以及相關的刀柄系列必須採用最新技術,且必須具備可換頭概念的真正優勢。

刀具及其應用領域必須得到快速交付和應用知識的支持。

CoroMill 316介面的核心是一個擁有專利的特製螺紋自定心螺桿。它旨在將銑刀頭拉住並固定在刀柄上,使之沒有間隙。軸向支撐面很大,沿圓錐面的徑向支撐面也是如此,銑刀頭內端得到刀柄內部的支撐,因而具備極高的抗彎強度。

要更換的銑刀頭只需輕輕轉動按鈕就能輕易定位和擰緊。這種特徵所帶來的結果是銑刀頭和刀柄之間有一個獨特的接觸面,既具備全槽銑粗加工所需的剛度,又有精密精加工所需的高精度。CoroMill316具有軸向刀具長度的重複性,徑向跳動限制在百分之幾個毫米內。

CoroMill 316系列銑刀頭以最先進的CoroMill Plura技術為基礎,提供廣泛的整體硬質合金立銑刀。CoroMill 316系列將以這些槽形為基礎,包括雙切削刃和多切削刃銑刀。

在有些情況下,立銑刀的齒數必須限制在兩個齒,這通常是因為振動傾向和/或機床功率不足的緣故,它也適合許多倒角應用場合。另外,多齒刀具能提高生產效率,由於有效刀齒較多,每齒進給值高,因而適合大工作台進給。

CoroMill 316系列包括呈40和50度螺旋升角的CoroMill Plura整體硬質合金銑刀頭,這能提供優異的加工穩定性,最大限度地降低刀具的變形趨勢。為了把振動趨勢降到最低,刀具也將具備不等齒距選項。高生產效率和安全性是CoroMill 316銑刀優先具備的。

CoroMill 316的可換頭的銑刀頭將採用PVD塗層牌號的最新技術,即GC1030牌號。CoroMill系列可轉位銑削刀片的這種領先刀片牌號將構成CoroMill 316銑刀頭最初系列的基礎。GC1030等PVD塗層牌號以鋒利的切削刃著稱,具有適合小型銑刀切削刃直徑所需的韌性。GC1030首先是一種鋼件銑削牌號,適合需要堅固正前角刀片的應用場合,主要用於立銑刀應用。它還是一種通用牌號。當切深較小,刀具懸伸較長,排屑困難,且銑刀切入/切出需要有堅固的切削刃時,PVD塗層牌號通常是最好的解決辦法。

可換頭立銑刀概念尤其有利的地方是,可以在機床上輕鬆地更換銑刀頭,無需取下刀柄,也無需對切削刃作進一步的預設置。刀具室的活動也得益於準確性和裝拆優勢。

CoroMill 316鋼製刀柄系列具有配合各種長短直柄或圓錐柄刀具的靈活性,從而突出其強度或懸伸長度的優勢。大刀柄配小的銑刀頭可提供高強度和穩定性,在許多情況下,鋼製圓錐柄與硬質合金直柄具有相同的穩定性。另外還可按特定工序的需要,把刀柄切割成合適的長度。

可換頭的銑刀頭和刀柄的概念具有整體硬質合金立銑刀的優點,但又無需使用整個整體硬質合金刀具,避免造成較高的刀具成本,同時也無需帶排屑槽的螺旋形長切削刃,避免採用相對較弱的細長刀具核心部分。這樣,一種刀具就能在多種小型銑刀頭之間轉換,形成不同的銑刀類型,最大切深通常是銑刀直徑的0.55倍;對於雙刀刃銑刀頭而言,這個數值可達0.8。

CoroMill 316的齒數比可轉位刀片銑刀多。由於它有更多的有效齒數,所以具備更好的表面精加工效果和更高的工作台進給,不過它不能完全達到CoroMill Plura中一些常規專用超精加工銑刀所能達到的超精加工效果。

CoroMill 316刀具在設計上得到均衡,因此能應對較高的主軸速度。而高速度和多齒銑刀頭的選擇則提供了很高的進給率和高切削速度。採用可換頭概念,也更容易按照工件材料的需要調整銑刀槽形,而無需考慮刀具的穩定性,相比之下,常規硬質合金銑刀的核心直徑會影響到刀具的穩定性。

結論:

CoroMill 316是一種可換頭的新型立銑刀,適合中小直徑系列(10到25毫米)。整體硬質合金刀具的優點(如更多嚙合齒數、輕切削力、精密徑向切削刃以及軸向進給的可能性)可改善加工性能和刀具庫存狀況。而可轉位刀具的優點可以通過刀片牌號來實現。因此,應進一步發掘根據不同工序需要而採用不同銑刀頭和刀柄的原理,使其廣泛的通用性得到充分應用。

使用CoroMill 316,刀具的更換就變得更加容易,它可以在多種場合應用於典型的整體硬質合金銑刀工序和典型的可轉位刀片銑刀工序。這種新概念為粗加工提供了所需的高強度,以及為精加工提供了所需的高剛性,特別是在需要改變刀具懸伸長度的情況下。

使用CoroMill 316所能得到的好處包括,達到最佳的生產效率、通用性、庫存、質量和刀具成本。

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