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CCMT 2014刀具展品评述

【编者按】中国机床工具工业协会主办的第八届中国数控机床展览会(CCMT 2014) 于2014年2月24~28日在上海新国际博览中心举行。在本届CCMT展会上,L1、L2、NI、N4馆汇集了来自国内国际的80多家工具生产企业,其中包括国内知名企业如株洲钻石、成都工研所、上工、哈量、哈一工、成量、苏州阿诺、大连远东、大连富士、上海松德,以及国际著名刀具生产企业如伊斯卡、山高、瓦尔特、泰珂洛、尚亚、京瓷、多马、三菱综合材料、普拉米特等等, 国内外知名刀具企业都在本届CCMT上各自展出了切削工具新品和精品。本文集其精华,分述如下。


1.刀具材料

三菱综合材料在CCMT 2014上展出了该公司认为属于世界首发的超厚膜Al2O3刀片材质MC5005。据其介绍,三菱公司将Nano-texture技术和Tough-grip技术相结合,形成高强度微细化的CVD涂层膜,实现了在高速高效加工铸铁时的优异耐磨损性。据三菱介绍,MC5005由于具有超厚的涂层厚度,其切削速度也远远超出了传统硬质合金的范围。据资料介绍,使用该刀具材料的无断屑槽平板刀片以450m/min的切削速度、2mm的切削深度、0.3mm/r的进给量干式切削类似于我国牌号HT300的灰口铸铁,加工效果远优于该公司以往的材料。

瓦尔特刀具在本届CCMT上展出了主要用于加工不锈钢的新材质WMPS20S。加工不锈钢工件时刀具必须很锋利。常规用于加工钢和铸铁的CVD涂层由于工艺的需要,一般都有比较大的钝圆,因此不够锋利。瓦尔特的这款切削材质没有施加太厚的涂层,大约在10μm,这比通常的5μm PVD涂层厚,而比通常的20μm CVD涂层要薄。利用薄薄的Tiger•tec Silver®(银虎)涂层,WMP20S让以前相互对立的两个特性和谐共存:既有非常锋利的切削刃,又有相当不错的耐磨损性。瓦尔特的工作人员介绍说,WMP20S 特别适合小批量生产和原型制造,能明显节约成本。这是一种具有一定通用性的切削材质。

2.车削刀具

山高刀具在本届CCMT上展示了新的带有双飞流技术的4刃切槽刀具X4。与通常只带有2个或3个刀尖的切槽刀具不同,山高刀具的X4切槽刀具具有4个有效的切削刃,这种更多刃口的设计提供了经济实惠的性能,而整个刀片的外形颇为类似于一个大写的英文字母X。

山高刀具的X4切槽刀具还应用了新的双飞流技术(Jetstream Tooling Duo),是对原飞流技术的一次提升。双飞流技术不但继续在沿前刀面处高速输出切削液,还在后刀面上也增加了高速喷出的切削液。该技术对减少刀具磨损的作用将是显著的。此外,山高刀具的外圆车刀上也使用了这种双飞流技术。

伊斯卡在CCMT 2014上展出了大量被称为“智造系列(IQ系列)”的刀具。IQ系列的种类颇多,燕尾IQ车刀(DOVE IQ TURN)则是其中用于外圆和端面粗加工的一种。伊斯卡介绍说,在以大切削深度(4~10mm)及大进给(0.4~1.0mm/r)为特点的粗车加工中,为了应对断续切削及高的切削负荷,通常选用上压式刀杆夹持大规格单面刀片。但是单面刀片的刃口少,使得刀片经济性差,同时上压板还可能阻碍切屑顺利排出。为解决这些问题,伊斯卡研制了革新的燕尾槽定位结合杠杆式夹紧机械结构。新系统确保高刚性夹持双面刀片,夹持稳固,又避免了阻断切屑流的上压式夹紧结构。

另一种引人注目的伊斯卡车刀产品是IQ五角霸王刀系列PENTAIQGRIP。该系列刀片带5个切削刃,用于高精度切断及切槽加工,与经典五角霸王刀相比,该系列刀片切槽更深、切断直径更大。IQ五角霸王刀系列以革新的刀片燕尾槽定位夹持,刀片和刀体为面接触,使夹持更牢靠、更稳固。

泰珂洛公司则在CCMT 2014上展出了其新型EasyCut系列切槽和切断工具。据介绍,该刀具能提高钢和不锈钢的加工效率,降低刀具库存,可满足所有外圆切槽、内孔切槽和端面切槽加工的需求,进一步丰富了切槽刀具产品线。

3.铣削刀具

走到CCMT 2014的瓦尔特展台,一个与包括虚拟老虎合影的活动区几乎一定会映入你的眼帘,这就是被瓦尔特命名为“黑锋侠”(Blaxx)的系列铣刀宣传区。据了解,瓦尔特的“黑锋侠”是瓦尔特将银虎材质与四个正前角立装螺旋刃相结合的刀片,该铣刀的螺旋切削刃可以加工出准确的90°台阶,立装的方式使刀片受力方向上的厚度大为增加,切向可转位刀片的刀片座和排屑槽只需用到刀体中的较小位置,从而能够缩小刀具直径,或者能在相同的直径上安排更多的刀片。由此,新型“黑锋侠”立铣刀可提供的最小直径仅25 mm。此外,由于“黑锋侠”受力厚度大且刀刃数较多,进给速度最多可增加30 %。刀片被配置在刀体四周,从而为以后延伸成更大的直径留下了空间。刀体中部较大的体积保证了加工时的稳定性,加工时相对比较安静,加工过程更加可靠,振动的减小也提高了刀具寿命。

京瓷公司则在本届CCMT上展出了“MFH型”大进给铣刀。京瓷的MFH铣刀具有极小的主偏角,此次推出3种刀片和刀杆。凭借自主设计的刀刃形状,降低了刀片与被切削材料接触时的冲击,实现了顺畅的切入,可提高进给量,并实现了出色的排屑能力。

4.孔加工刀具

(1)整体硬质合金钻头

瓦尔特公司在本届展会上还展出了孔深达直径70倍的XD整体硬质合金钻头。近年来,瓦尔特在极深钻孔方面成功实现了巨大的飞跃,他们将过去最大30倍直径的钻深提高到了眼前叹为观止的70倍直径。瓦尔特在设计及制造技术方面的以下特点是实现这项重大进步的主要原因:整体硬质合金毛坯制造新工艺中需要一种特殊的磨削工艺;XD70与所有“特别深”钻头一样,通过内冷孔进行冷却。瓦尔特公司自豪地宣称:这是整体硬质合金麻花钻领域新的世界纪录。

(2)可转位钻头

三菱综合材料公司在CCMT 2014上展出了能够实现长径比6倍的深孔可转位刀片钻头。据其介绍,被命名为MVX型的钻头可提供的长径比为2~6倍。三菱的相关人员介绍说,MVX型钻头首先是努力做好内外刀片切削力的平衡,他们认为外刃与内刃的最佳配置是实现6倍孔径比深孔加工的第一个关键技术。外刃与内刃最优化的切削比A/B可抑制刀柄变形。另外,所有直径的内外刃A与B的切削比都相同,可减小各直径的性能差异。

(3)冠齿钻

山高刀具这次展出的冠齿钻在其原有的皇冠钻上增加了两种新的钻尖。山高刀具推出的M型钻尖是采用灵活自由的切削钻尖来最大限度地减少热量的产生,因此可在高温合金、钛、钛合金和不锈钢切削加工中提供出色的性能。

山高刀具推出的另一种L型钻尖采用中央 140°顶角的尖头和侧翼180°顶角的形式,其断屑特性主要适用于加工韧性较好的长切屑钢件。

伊斯卡展出的束魔变色龙枪钻(SUMOGUN)可与标准的束魔变色龙钻头配合使用。相比传统的焊接单刃枪钻,该枪钻的两个有效齿(全有效齿)使其实现了生产效率的大幅度提升。

(4)铰刀

山高公司还展出了一种大尺寸铰刀Xfix,该铰刀的直径范围为39.5~154.5mm,具有很高的精度。按照设计,它使用可调和可转位刀片,但集成了跳动量适配器并预加载导向条,从而可获得IT6级精度。对于大直径的铰削加工,这种Xfix铰刀采用多齿构造和拥有专利的预加载导向条。导条的润滑提高了铰刀的性能和安全性,可获得最大的稳定性与生产率。该铰刀使用的每个可转位刀片都有8个切削刃,而在直径较大时采用较多的刀齿数量,对于大进给加工十分有效。

(5)镗刀

成都成量公司在本届展会上展出了一套名为21CD.63-TK1-66B的模块式小孔径镗刀,可满足孔径范围在Φ8~Φ34 mm且精度及粗糙度要求较高的小孔零件的镗削加工。该镗刀是一种使用小刀杆的镗刀(俗称笔杆式镗刀),它可将微调小孔径镗刀模块与TMG21模块配合使用。镗刀带内冷却,冷却液可通过内冷通道直接冲在刀刃上。

5.工具系统

在CCMT 2014的山高刀具展台上,山高刀具展出的Combimaster刀柄系统采用了Steadyline技术,以减轻铣削中可能发生的振动,应用于中型规格铣刀备受欢迎。当需要加大刀具的悬伸量以加工常规难以到达的区域时,这些新型刀柄可提供很好的性能,为更大悬伸或更高效率的加工提供了技术保障。

在CCMT 2014的翰默公司展台上,展出了一种名为Cool Flash(称为“飞瀑技术”)的刀柄。Cool Flash系统的明显优势是其无需额外的套筒或辅助装置,也不必在装刀时进行额外的操作,就能获得最佳冷却效果。采用飞瀑系统Cool Flash的翰默热装式夹头仍然可以正常地装卸刀具,夹头的稳定性、刚度和配合廓形都保持不变。

哈量集团展出了作为“数控机床重大专项”成果的带法兰接触面的多棱锥接口(即Capto)刀柄。该接口是一种在高速条件下传递大扭矩的高精度产品,由于形状要求高,国内企业一直无法制造。哈量集团通过牵头承接工信部数控机床重大专项攻关,使得这一问题得到了解决。

6.其它刀具

近年来,随着刀具材料技术和刀具设计/制造与使用技术的进步,国外一些著名工具生产企业已将高性能硬质合金材料的应用进一步延伸到传统使用高速钢材料的齿轮刀具领域,开发了可转位硬质合金切齿刀具,推动了切齿技术的进步,也开辟了新的市场。哈尔滨第一工具制造有限公司依靠多年的技术积累也成功开发出这一类先进刀具。在本届CCMT展会上,哈一工展出了可转位硬质合金齿轮滚刀。该滚刀具有很高的金属去除率,切削效率比双切齿轮滚刀可提高三倍以上。

在大连远东工具的展台上,展出了一种新产品——孔锯。这是一种能有效节约材料的工具,其直径在14~152mm。采用孔锯加工时,中间的大部分材料都能够得以保留并用于加工其它零件,可大大节约材料资源。

7.刀具管理

在CCMT 2014展会上,瓦尔特公司展台的很大一个区域被布置为瓦尔特-全向(Walter Multiply)展区。瓦尔特的工作人员介绍说,瓦尔特-全向是瓦尔特系列核心品牌(包括蒂泰克斯、普瑞特、万耐特等高端刀具系统)数十年研发和生产经验的集成。

 


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