这种freestyle的刀柄你了解吗?

国际金属加工网 2017年07月25日

【导语】虽然与整个加工中心的成本相比刀柄成本显得微不足道,但它是连接机床主轴和刀具的重要部件,选择最合适的刀柄具有非常重要的意义,因为刀柄质量会对整个加工过程的加工效果产生重大影响。

根据刀柄对切削结果的影响,客户对刀柄的要求也通常很明确,并且市场上有很多种类的刀柄能够满足这些要求。

几篇短文简单了解一下刀柄在汽车医疗等行业的应用。

【一、带跳动补偿的玛帕液压刀柄】

当使用多刃铰刀加工公差范围较小的孔时,整个加工系统,包括主轴,刀柄刀具,必须保证一个完美的径向跳动。这是确保精密加工时的形状和位置公差的唯一方法。这3个部分同时作用于刀尖,任何一个的跳动都不允许太大。

为了弥补整个系统中的精度误差,玛帕开发了补偿刀柄。它非常理想地用于多刃铰刀的精加工。新的刀柄是基于玛帕液压体系的延伸技术。此外,径向跳动可以精确地调节。根据误差的方向,可以快速、简单地纠正径向跳动。调整范围为10µm到15µm。通过刀柄上的楔形块调节跳动,进而防止刀具抱死在孔内。楔形系统具有自锁功能,在加工中不会松动,外面带有密封环。不需要经常的维护。理想的形位公差以及减振性能是新一代“补偿刀柄”的优势。

新的“补偿”液压刀柄,当柄部为HSK63A时,夹持直径为12,16,20,25,32,当柄部为SK50时,夹持20,25,32的刀柄。

新MAPAL “补偿”液压刀柄,保证精确的径向跳动

玛帕Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG是用于加工几乎涵盖所有材质的全球领先的精密刀具供应商之一。公司成立于1950年,服务于汽车航空业,以及机械和设备工程的主要客户。家族式企业在产品和加工技术上所制定的方向和标准拥有自身的创新点。玛帕将自身视为技术伙伴,使用独特的刀具理念为客户提供高性能和资源节约型的加工工艺方法的改进。公司在全球44个国家设有生产工厂,贸易公司和业务代表。在2014年,玛帕公司已拥有4500位员工,达到5.1亿欧元的销售额。

【二、使用雄克液压刀柄,机床在可控条件下运转

铣削取代线切割将成为微加工领域在未来几年内的主导趋势。钟表工业、微型模具医疗等先驱行业的实践已经证明这一趋势是可行的。因此,制造商 Michael Strub 医疗器械公司对其制造流程中的部分机床进行了重新定义。雄克精密刀柄不仅使发那科机电公司(Fanuc)的数控加工车间保持了较高的工艺稳定性,同时也为生产自动化创造了最佳条件。

“在5轴机床长时间的车削过程中,我们必须最大程度地减少振动。”Michael Strub的机加工程师 Christian Truckenbrod表示。

数控加工中心,发那科Robodrill D21SiA5加工中心中将钻口元件上进行的加工程序以及冲压工序转移到试验台上。其目标是:简化生产工序、实现自动化、降低返修率并用铣削代替耗时的线切割工艺——鉴于目前批量多数状况最大100件,以及对加工质量的严格要求,此工艺赢得很高的呼声。

“我们面临的最大挑战在于:如何让铣削工艺也达到线切割工艺的高精度,”Strub数控加工车间负责人Christian Truckenbrod说道,“现在,我们坚信这是可行的。借助发那科Robodrill,我们自己拥有了一项技术,可以将精度稳定地控制在0.01mm以内。”

机床、夹具、Solid-CAM软件、i-maching技术以及雄克刀柄的完美配合确保能达到前所未有的高重复精度。单就铣削加工而言,该创新应用就节省了两次工件设置,更不用说降低返修率后产生的效益了。此外,之前外包的工序可以再次放到公司内部实施。这些工序也都达到了更高的生产水平,且可靠性更高。

工艺稳定性是标准

Truckenbrod确信,雄克刀柄对重复精度和新机床的精度来说起着主要作用。“我们之前与不同制造商合作所达到的精度对于新的生产工艺来说远远不够”,这位切削专业人员强调指出。因此,利用传统的夹紧系统无法实现以下操作,比如,用一个夹持直径为1mm的刀柄可靠准确地夹紧直径为0.3mm的麻花钻。“在过去,要使公差达到0.03mm以内,需付出巨大的努力”。若使用5轴机床刀具的悬伸会变得很长(降低刀具的刚性)。

他还兴奋地谈起了使用雄克刀柄的经历:“使用TENDO E compact液压刀柄和TRIBOS三角刀柄后,我们刀具的夹紧和调整操作变得极其简便。”而在其他工艺中,人们必须首先拧松螺母、清洗卡盘和刀柄,然后才能放入刀具进行测量。如果数值不对,还必须反复测量直至达到设定值。“在使用雄克刀柄的一年内,我们从没有出现过这种工艺浪费”,Truckenbrod说道。“借助模块化的刀柄系统,加工的灵活性得到显著提高,我们非常喜欢。”他还熟练地将夹持直径为12mm的雄克液压刀柄(TENDO E compact)、三角加长杆(TRIBOS SVL)和减径套连接起来,最小夹持直径达到了1mm。

阻尼减振和细长型防干涉外形

Strub公司刚刚使用这种夹紧力高、适合大切削量应用的雄克TENDO E compact液压刀柄就显示出它的多功能性。在经济实惠的精密刀柄上安装减径套能够减弱加工过程中出现的振动,同时吸收了峰值负载,从而使工件夹持更加稳固。三角加长杆与减径套的结合使用,使得5轴机床具有了极高的灵活应用性。

出现微小的干扰轮廓时,加长杆能够有效防止干涉,同时还能对加工过程中的振动起到阻尼作用。由于持续回转精度小于0.003mm,当夹紧长度为2.5×D时,使用精密刀柄更有效的夹紧刀具的要求是显而易见的。持续回转精度与阻尼减振性能相结合能保护刀具刃口,延长刀具使用寿命,并使工件呈现良好的表面光洁度。

更换刀具时,雄克液压刀柄只需使用传统内六角扳手即可,而三角加长杆TRIBOS SVL则需简单地手动操作夹紧装置。整个夹紧过程可在数秒钟内完成。这两种刀柄均无需维护,且具有防尘性能。根据用户加工要求,刀具还可以使用液压刀柄直接夹持,而无需借助加长杆。借助依靠减径套可以灵活调节其柔性夹持直径。

Christian Truckenbrod认为此类刀柄明显优于之前使用的夹具。“在5轴机床长时间的切削过程中,我们必须最大程度地减少振动,加工时看到这种夹持效果让人非常振奋”,Truckenbrod说道。雄克液压刀柄帮助其实现了生产稳定性目标。“即使加工时夹持长度只有10mm,我们也可以安全可靠地完成。”

【三、刀具加工刀柄汽车零部件行业要求提高 促超硬刀具发展

刀具材料方面,由于汽车零部件材料本身的要求提高,超硬刀具材料如CBN(立方氮化硼)、PCD(聚晶金刚石)刀具和新型硬质合金刀具被大量采用。在国内汽车用户所选择的刀具材料中,使用最多的是硬质合金刀具,占64.1%。而超硬刀具的发展,硬车削正作为一种替代磨削的经济性好的方法在普及。调查相比较,超硬刀具使用率有了明显提高,如气缸体缸孔的加工在半精镗和精镗工序中很多就采用了立方氮化硼刀片,切削速度达到了新高度,刀具寿命也大为延长。

汽车行业采用大批量、流水线生产,加工条件相对比较固定,对刀具的加工效率、使用寿命和稳定性提出了非常苛刻的要求。近年来,随着汽车制造业大量应用轻型材料,如铝合金、复合材料等,金刚石刀具的应用也大量增加:如在变速箱壳体的某些工序加工中,将原来采用的硬质合金镗刀改为金刚石刀具,刀具寿命甚至可提高到数万件,其经济效益是非常明显的。金刚石刀具由于其极高的硬度,在加工铝制工件及其他有色金属及其合金时使用寿命极高。另外,陶瓷刀具也是一种有发展前途的、目前正在汽车制造业不断获得应用的刀具,由于其有很高的硬度同时又具有极具竞争力的价格。

现代汽车制造业的机械加工及其所用刀具技术快速发展,高新技术被大量采用,在加工工艺、切削方式、刀具结构、刀具材料、刀具涂层等方面都已有了与过去传统机械加工很大的不同点。新的刀具结构和具有新型切削刃和几何形状的刀片被不断研究和开发出来,适应数控机床和高速加工需要的刀具夹持及其与机床的连接件如HSK刀柄、热套刀柄、液压刀柄等以及其他新型刀柄获得广泛应用。为提高生产效率和减少换刀时间在汽车零部件的加工中越来越多地使用了各种复合刀具,如钻镗复合、钻铰复合、钻孔和螺纹加工复合等各类复合刀具,结构复杂的展开式刀具满足了很多特殊的加工要求,有些刀具甚至已发展成机、电、液一体化的装置,已远远超越了传统的刀具的概念。

【四、可乐满刀柄用于医疗行业

医疗器械零件所使用的材料精度非常高,高度耐腐蚀和耐磨损的钛合金、不锈钢与特殊合金是对高效切削的典型挑战。针对这些应用特点,我们开发了先进刀具和技术。我们用于加工植入物的零件解决方案是确保工艺安全性并提高生产率的直接方法!

应对具有挑战性加工的专门技术

我们的标准为您而设

医疗器械行业是世界上对技术要求最苛刻的行业之一。医疗器械行业零件的制造受到许多因素的限制,例如越来越多的难加工材料、异常严格的加工要求,严格的交货时间限制等等,与此同时,生产效率还需要不断提高。

零件及其特点

我们的目标是针对典型零件提供整体解决方案,不仅包括刀具,还包含相关的工艺知识。

 山特维克可乐满公司提供了有关医疗器械的一系列先进的刀具和加工解决方案:髋关节、接骨螺钉、椎弓根螺钉、牙科植入物和接骨板。

解决方案包括:

主轴接口

适合接近零件形状的刀柄

编程方法

刀片牌号和槽形

表面完整性 - 使零件保持最佳状态的正确参数

我们的重点

 1) 缩短您的非切削时间 - 只有“绿灯”亮起时,机床才会营利。在这种情况下,采用更加高度灵活的机床、模块化刀具系统和高压冷却将产生显著影响。

 2) 优化切削过程——在方案的初始阶段,哪怕只是一个雏形,我们就要根据零件的特征,把我们的最佳解决方案呈现出来。

医疗行业的一次突破

使用圆形刀片对髋关节进行球面车削是我们为促进医疗行业发展所提出的第一个概念。 目前,它可用于直径小至20 mm的零件加工,并适用于多种应用领域,可使生产效率翻番并降低三分之一的刀具成本。 山特维克可乐满为提升现在乃至将来的医疗品质开启了一扇创新之门!

【五、雄克新一代通用TENDO Ecompact 液压刀柄的革命

雄克新一代通用刀柄TENDO Ecompact

模具制造业的用户寄希望从集成CAD/CAM方案、灵活的五轴机床和有效的切削材料等方面获益时,还应该考虑到刀具夹持系统也已成为决定性的因素之一,精密、灵活和效率之间的均衡与否是影响成败的关键所在。

作为精密夹具与自动化抓取系统的行业领先者,雄克公司已向市场推出了一款兼具高夹持力与高性价比的多功能液压膨胀刀柄TENDO-E compact(以下简称TENDO-EC),已经让很多模具制造商意识到是时候重新审视传统的刀柄理念。

强有力:TENDO E compact具有高夹持力,可适用大切削量加工

TENDO EC是在液压刀柄中唯一能做到在加工材料为42CrMo4*时,切削速度达到400cm3/min

*取决于刀具和机床

液压刀柄的革命

从目前用户的选择来看,在粗加工中主要使用低成本的侧固式Weldon刀柄,而只有高精密的金属加工中才会用到价位较高的液压刀柄、热缩刀柄或精密筒夹夹头。但是TENDO EC改变了这种传统观念,越来越多的模具制造商开始使用这款扭矩达2000Nm(夹持直径为32mm时)同时有效节约成本的液压刀柄来替代通用刀柄的功能。该刀柄不仅可完成大切削量加工,还可胜任高精密钻孔、搪磨及精密磨削。使用一把内六角扳手即可快速可靠地夹持任意h6刀杆。在2,5 x D伸出长度的位置该刀柄可确保小于0.003mm的实际回转精度,在25 000rpm的高转速时HSK接口的刀柄仍可保证G2.5的动平衡标准以及优越的减振性能。这些优势都是传统的通用刀柄无法比拟的,更何况使用传统刀柄还要解决很多问题,刀杆、夹紧螺栓和螺帽是否拧得足够紧,实际加工中回转精度的不足以及颤振倾向等。

全能型:从大切削量加工到精加工,高性价比的液压膨胀刀柄TENDO EC广泛适用

近两年机械制造业整体低迷,整个行业都在追求成本最小化、高精度和高稳定。为适应市场需要,并把这款革命性的产品和加工理念带给更多国内客户,2014年雄克在国内市场隆重推出TENDO EC强力液压刀柄促销大礼包,购买一支液压刀柄赠送五支标准减径套,促销型号涵盖BT、SK及HSK三种类型的接口,刀柄夹持直径从12-32mm,配合多种规格的减径套,可满足用户不同工件夹持尺寸的需要

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