伊斯卡,为医疗器械工业的小零件加工提供大方案

国际金属加工网 2017年02月27日

全球医疗器械行业是增长最为快速的工业领域之一。据2015年的统计,医疗器械行业占全球金属切削领域总容量的10%以上。

(医疗行业分布图)

更小、更复杂,精度更高的医疗器械工业零部件往往由难加工材料制成,市场对这类零部件的需求呈持续增长态势。当提及医疗器械行业的加工,相关术语往往包括所有涉及的外科植入物,矫形装置及医疗器械;还包括小尺寸规格的加工及显微加工,因当今的医疗植入物常常包括或包含微小的零部件。在性能优异的难加工材料中,钛合金是医疗器械行业最常采用的材料。这源于其与人体的生物相溶性。

意欲参与来自于医疗器械行业的挑战这方面竞争的小型金属加工厂必须生长出一整套先进技术能力以迎接医疗器械工业的特殊需求的挑战,尤其当应对小批量及样件生产时。

注意到来自于医疗器械工业的特殊挑战需求,在技术领先的研发部门创造性的工作及现场试验下,伊斯卡最终开发出与医疗器械工业相关的应用范围大幅拓展的相关切削刀具。除了技术创新的全新刀具,伊斯卡研发部门的工作人员还对其已有的受市场欢迎的一系列独特的刀具进行修调以使其能高效而经济地加工小零件。

伊斯卡高效、小规格切削刀具为数个重要领域带来技术进步成为可能,拓展了适用范围,优化了加工解决方案:采用最适合的基体;进行先进的涂层;特别研制的刀具形状;升级的超牢靠夹持系统。列举如下:

1.带侧锁紧机构的新型车削-切槽刀(霸王刀)

伊斯卡新型GEHSR/L-SL系列,设计用于瑞士自动车床及小型自动化车床,是早前普及于市场的螺钉夹持GEHSR/L系列的升级版。最新研制的易于操作的刀片夹持系统使得操作人员能可靠地从刀杆的正面及背面锁紧刀片。采用螺钉对刀片进行快速锁紧后,即可将特制的塑料螺钉盖帽套在刀片的对侧以防止切屑进入。如需在相反方向进行刀片的转位,也能将螺钉挪移至刀杆的相对方向。

现提供刀方为10,12及16mm的GEHSR/L-SL刀杆,用于装夹带有不同断屑槽的GEPI或GEMI刀片。刀片切削宽度范围为2.2-3.2mm。车削小型零件时,需采用轻型切削参数。对这样的加工而言,与其选用大规格的刀片倒不如选用更经济适用的小规格刀片。GEHSR/L刀杆的短头设计使得刀具刚性更高并提高了加工的可靠性,最终使得其能采用更高的切削参数进行加工从而提高了被加工表面质量。

在小型瑞士机床上采用伊斯卡早前一代的刀杆或其它的现有刀杆时,需将刀杆从刀塔上取下以更换刀片。伊斯卡新一代刀杆的主要优点就在于无需将刀杆从刀塔中移除即可更换刀片。除却上述刀具,伊斯卡还提供具有相同规格的高压冷却刀具系列GHSR/L-JHP-SL。高压冷却刀具带有3个独立的冷却液入口以便为不同的机床结构提供适合的加工方案。(图1)

2.升级版SWISSCUT INNOVAL系列

伊斯卡升级了SWISSCUT系列。新刀片技术前沿的椭圆形夹持孔设计带来两大提升。此刀具推出之前,伊斯卡已有刀具及所有主要竞争对手的各种刀杆及刀片均只能从刀杆的正面或背面的单一方向进行刀片的装卸操作。而SWISSCUT INNOVAL系列,同一刀杆及刀片能从正面及背面对刀片的装卸进行操作。

伊斯卡突破想象的新型SWISSCUT INNOVAL刀具系列采用了特制的夹紧螺钉,能从刀杆的两侧进行装卸操作,使得在刀片的转位操作中也无需完全卸下夹紧螺钉。对充斥于市场上的与伊斯卡SWISSCUT系列相似的系列做个比较,在刀片转位时均需完全将夹紧螺钉从刀杆移除。采用这些刀具时,夹紧螺钉容易掉落并丢失。先进的SWISSCUT INNOVAL新系列缩减了所需配件数量,降低了用户的库存费用。(图2)

3.PICCOACE –高精度,高刚性,夹持方向高柔性 – 致胜组合

对高精度及夹持方向高柔性的市场需求增长鼓舞着伊斯卡开发出先进的PICCO刀杆新系列。技术创新的PICCOACE系列具有独特的受专利保护的夹持系统,并因此在三个重要领域建立了新标准:高精度,高刚性,夹持方向高柔性。

PICCOACE的快速操作,非常可靠的夹持系统通过缩短更换PICCO小刀杆的时间提高了加工效率,除确保小刀杆的快速更换还能保障更换后具有高达0.005mm的重复定位精度。

尽管现有的各种瑞士自动机床对刀具提出了多方向夹持的需求,但现有的大多数刀具仅提供单一的夹持方向;与此相反,伊斯卡PICCOACE系列为所有瑞士自动机床提供高品质的通用型解决方案,使得操作者能以任意需求的方向装卸PICCO小刀杆。(图3)

4.伊斯卡新型PICCOCUT端面切槽刀,内冷却液有助于高效切削

PICCOCUT端面切槽刀主要用于外圆、内孔及沿轴线方向的切槽加工。PICCOCUT强固的几何形体设计有助于端面切深槽加工,切削宽度分别为3,4及5mm,最大切削深度为40mm,最小首切槽直径为16mm。

整体硬质合金PICCOCUT小刀杆带有两个内冷却通孔使得冷却液分别精密直达切削刃及后刀面。采用不高于100BAR的高压冷却射流流经内冷却通孔,最终获取的切屑非常细小并易于从加工槽中冲刷出。PICCOCUT小刀杆高效冷却结构还能带来其它的好处,如显著提高刀具寿命,具有提高被加工表面质量的特性。

伊斯卡新型PICCO小刀杆采用了PVD涂层的IC1008合金牌号,适用于以涵盖范围宽泛的切削速度加工各种工件材料。

5.伊斯卡拓展了MINCUT系列

继伊斯卡MINCUT端面切槽系列在全球市场大获成功后,伊斯卡进一步拓展了其应用范围,使得MINCUT刀片能应用于内孔切槽、清根、螺纹加工及硬质合金镗杆。

MIGR 8内孔切浅槽刀片切削宽度范围为0.5-2mm,提供直刃及全圆弧形式的切削刃结构;带45°偏角的MIUR 8刀片用于内孔切越程槽加工,刀片切槽宽度范围为1.0-2.0mm;MITR 8-MT刀片带有ISO公制通用牙型螺纹,用于内螺纹的加工,加工螺距范围为0.75-2.0mm,螺纹最小加工孔径为10mm。以上所有刀片均采用了伊斯卡PVD涂层的IC908合金牌号,该牌号能广泛应用于各种材料的加工,并能胜任各种切削加工条件。

M..R 8..刀片由螺钉装夹于带有长定位槽的MIFHR ...刀杆上,该夹持方式受专利保护,夹持刚性非常高。切屑流经刀片前刀面不会折断,刀杆带有内冷却通孔使得冷却液直达切削刃。

MIFHR 8SC-8-SRK是新型装夹M..R 8..刀片的整体硬质合金刀杆,刀杆柄部直径为8mm,具有高刚性,也能装夹于夹持PICCO小刀杆的MG PCO...-6-8夹持刀柄。(图4)

6.车削,从高效到高收益

为更广泛地覆盖小孔径加工的应用范围,伊斯卡拓展其内孔车削应用范围,引入了正型及负型内孔切削刀杆,有钢质及硬质合金两种选择,以及新型小规格的刀片。每一刀体均带有内冷却通孔使得冷却液精密直达刀片切削刃。

刀杆夹持新型单面正型磨制刀片EPGT及CCGT。EPGT 03X1刀片带有75°刀尖角,最小加工孔径为4.5mm;CCGT 04T1刀片带有80°刀尖角,最小加工孔径为5.0mm。刀杆柄径范围为4.0-7.0mm。以上两种刀片均带有专为超精加工应用而特别设计的F1P新型断屑槽。

夹持双面负型刀片的刀具最小加工孔径Dmin=12 mm,装夹磨制WNGP及DNGP刀片。WNGP刀片带有80°刀尖角,最小加工孔径为12mm;DNGP刀片带有55°刀尖角,最小加工孔径为13mm。刀杆柄径范围为10-20mm,用于轴向车削及背车加工。 WNGP 0403或DNGP 0703刀片均设计了分别用于钢及不锈钢的加工的F2P断屑槽及F2M断屑槽,为中等孔径加工而设计。(见图5.0 & 图5.1)

7.采用束魔变色龙钻(SUMOCHAM),从钻削中获利

伊斯卡进一步拓展了其颇受欢迎的束魔变色龙钻(SUMOCHAM)刀头,带来了两项主要的技术创新。

创新之一来自于带有凹弧面切削刃的刀头几何形体,显著提升了钻头的自定心性能。新型HPC-IQ刀头最大钻深比达12xD,无需加工预钻孔,刀头直径范围为8-25.7mm,标准刀头直径基于整数值以0.5mm递增。通过缩短加工周期、减少钻削加工所需刀头数量,技术领先新型刀头的采用大幅缩减了加工成本。

创新之二来自于通过添加平底刀头拓展了束魔变色龙钻的应用范围。新型平底刀头命名为FCP,设计用于钢质零部件的钻削加工(ISO P)。采用FCP刀头钻削能获取近乎于平面的孔底平面,事实上,这样的孔底平面往往需要通过多道工序来实现。FCP刀头由TiAlN(PVD)涂层的IC908合金牌号制成,FCP刀头能装夹于任一带有相应规格定位槽的束魔变色龙钻(SUMOCHAM)钻杆。FCP刀头与ICP刀头具有相同的特点,与ICP刀头的推荐切削参数相同。(图6)


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