山特维克可乐满先进高效的CoroThread螺纹车削解决方案

国际金属加工网 2017年02月01日

将可转位刀片精确固定在刀杆中是当今加工业所面临的主要挑战之一,刀片稳固地夹紧在刀具中一直以来都是重中之重,尤其是涉及到高生产率和零件高质量时,则更加注重消除切削刃的微移动现象。

切削刃在切削过程中的微量移动往往会导致过早缩短的刀具寿命、反复无常的性能和不能令人满意的加工结果, 特别是在仿形车削螺纹车削工序中更为明显。最近可转位刀片技术有了新的突破,已经找到使刀片更稳定地固定在刀杆上的方法, 为切削过程中的稳定性带来了显著的提高。同时,该技术上的突破为更坚硬、更耐用的刀片材质开启了一扇大门,可靠地缩短了加工循环时间。

螺纹牙形出错降低加工质量

就螺钉夹紧型刀杆的螺纹加工而言,螺纹牙形出错是导致质量问题的最主要原因,具体由公差或表面精度的偏差造成。螺纹牙形错误主要由螺纹车削过程中可转位刀片的微量位移造成,这种微量位移还会产生更多的负面结果。不合格牙形的产生将限制切削参数并缩短刀片的使用寿命。刀片不稳定的主要后果就是切削刃的破损,特别是在刀尖半径处的破裂。使用传统刀具,并选择适当的紧固螺钉或夹紧方法,在一定程度上会提高稳定性,然而刀片通过刀座的改进来实现更稳定的夹紧还需要不断探讨。

螺纹车削刀片在刀片槽中的定位和锁紧的质量对实现高生产效率、安全操作和一致的零件质量起到决定性的作用。采用过去的刀片锁紧和定位方案,在很多情况下都不可能把刀片紧固在刀片槽中。夹持力、刀垫夹紧和简易转位等方法都已经意味着妥协,刀片制造方法的限制已经妨碍实现非传统解决方案的可能性。

新型可转位刀片技术

山特维克可乐满开发的iLock解决方案大大提高了刀片定位和锁紧质量,将车削和铣削工序中的安全性、刀具寿命、实现更高生产效率以及高质量等方面引领到一个新的水平。就螺纹车削而言,CoroThread 266体现了iLock解决方案的几大优点,即使在加工过程中或转位时产生很大切削力的情况下,也可使刀片精确而稳固地固定在刀座中。由于螺纹车削过程容易受到任何微小不稳定性的影响,因此这对螺纹车削来说是一个重大的突破。

CoroThread 266螺纹车削系列与传统的刀片夹紧系统相比,能满足更高稳定性的要求。刀垫对于螺纹车削工序是非常重要的,因此已设计成可为刀片在刀杆中的固定提供安全基础的结构。它拥有一个突出轨道形的iLock接口,对应的刀片槽定位在这个轨道上。iLock定位轨道垂直于进给方向。切削力始终沿着固定刀片的轨道进行加工,这样刀座在任何刀片支撑点处都不会存在受损风险。刀片夹紧螺钉把刀片保持在轨道上并且在径向位置和一个接触面相靠,提供了很高的稳定性和准确的定位。重复定位精度很高,加工过程中使用确保轴向进给方向±0.05 mm精度的M级公差刀片和确保±0.01 mm精度的E级公差刀片。

切削刃的塑性变形

螺纹车削的切削刃要求够坚硬并且抗磨损,在切削过程中没有切削刃破裂的风险。现代工序中往往会在切削刃上产生相当大的热量,使得刀具需要具有抗塑性变形的能力。如果在发生塑性变形后继续使用相同的切削刃长时间进行该工序,那么就会出现快速的后刀面磨损,甚至出现刃口崩裂。

切削刃的塑性变形是螺纹车削中通过切削速度提高效率的最大障碍。切削速度提高了,温度也会随之增加。不合适的刀片材质使得切削刃迅速报废而加工出不合格的螺纹,随后出现切削刃断裂。在高压下,锋利的、带涂层刀片也存在剥落的风险,尤其是当切削刃只有很少一部分区域在进行切削时。在合适的走刀次数下,在预计的刀具使用寿命期间实现均衡的后刀面磨损是螺纹车削时的理想状态。

在螺纹车削中,为了应对特别是在螺纹牙形尖端的机械载荷,应配合使用一定程度的刀片强度,将韧性的需要作为刀片材质的一部分。对于需要从内孔进行加工的螺纹,这一要求更加明确。镗削工序总是伴随着刀具的振动和让刀以及排屑的问题,因此选择适当的韧性对性能和可靠性起着决定性的作用。

锋利、坚硬、耐用的切削刃

PVD(物理气相沉积)涂层材质为螺纹切削提供了最佳的切削刃。全新解决方案通过提供更高的切削参数和更长、可预测的刀具寿命,为进一步优化加工工序提供了方法。

细晶粒刀片基底技术的最新发展提供了具有高热硬度的独特基体,可应用于使用锋利切削刃的应用场合(例如螺纹车削、切断和切槽)以及在使用整体硬质合金立铣刀时实现抗塑性变形。GC1125是一种新的PVD涂层材质,GC1125基体非常硬,在加上其内在的韧性,可提供安全的切削刃强度。它是通用的螺纹车削材质GC1020的补充,是对钢的螺纹车削的优化材质,同时在其他工件材料领域也表现出很好的性能。


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