欧士机:小孔加工的大学问

国际金属加工网 2020年09月17日

ADO-MICRO技术洞悉

——Hiroyuki Amano

OSG公司应用技术工程师(钻头开发部门)

ADO-MICRO是我司首例带内冷油孔的小径硬质合金钻头,专为稳定、高效的深孔加工应用研发。行业内对于“小径”的尺寸认知各有不同。

ADO-MICRO可提供2D和5D的φ0.7~φ2尺寸和12D、20D、30D的φ1~φ2尺寸。品名ADO-MICRO看起来和单位micro (μ)有关联,其实只是尺寸较小,和单位没有关系。

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对于小径钻孔,可以选择硬质合金钻头和外部冷却的高速钢钻头。但是,现如今对加工稳定性、加工效率和刀具寿命的要求比以往更高,小径深孔加工应用也不例外。内冷油孔小径钻头的需求在逐渐上涨。

刀具设计 

Tool Geometry

小径钻孔加工关键点之一是刀具排屑性能。如图1所示,在刀具尖端部产生的切屑会如蓝色箭头方向沿排屑槽排出。但是,如果排屑槽空间不够大,切屑不能顺利排出,会导致钻孔精度不良,增加刀具崩损的可能。因此,扩大图1蓝色箭头所在的排屑槽空间,可以实现无障碍排屑,保障加工稳定性。

图1. 扩大排屑槽

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除此之外,ADO-MICRO的所有尺寸都采用双刃带式样(图2所示),能提高直进稳定性,在深孔应用中也能实现稳定加工。为了保障切削刃的刚性,刃带会被尽可能地缩短。然而,这样容易切屑堆积,导致刀具忽然折损。为了解决这个问题,并兼顾各方面,OSG将排屑槽扩大,并去除刃带末端,提供更大的排屑空间,如图3所示。

图2. 4处双刃带设计

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图3. 刃带末端的排屑空间

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油孔

 Oil Holes

ADO-MICRO除了排屑槽之外,还采用了中空刀柄设计,刃尖部能排出更多的冷却液。如果没有中空刀柄的设计,冷却液通过需要更大的压力。中空刀柄设计帮助增加冷却液流量,降低冷却压力。如图4所示,在冷却液流量大的情况下,能更高效地排出切屑,实现稳定加工。

图4. 刀柄结构和冷却液流量之间的关系

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OSG新涂层技术:IchAda涂层

OSG’sLatest Coating Technology: IchAda Coating

小径深孔加工的另一个关键因素是涂层技术。对于小径刀具,涂层能够增加刀具的耐磨损性和耐热性,从而延长刀具寿命。图5所示,传统涂层技术的涂层表面不够光滑,会影响到刀具排屑性能。OSG新款IchAda涂层具有出色的表面光洁度、耐磨性和耐热性,通过改善附着力可延长小直径刀具的寿命。

图5.涂层表面

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加工数据

Cutting Data

图6是ADO-MICRO与两家竞争对手产品加工SCM440的刀具寿命对比。竞争对手产品在加工中出现折损或崩刃的现象。而ADO-MIRCO,通过将切屑完美分断成细小、方便管理的短屑,体现出杰出的排屑性能,实现稳定的刀具长寿命。

图6. 加工SCM440,稳定的刀具长寿命

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ADO-MIRCO在难加工的钛合金加工应用中展现出稳定的加工性能。如图7,竞争对手产品出现了排屑问题,所以需要分步加工。但是,ADO-MICRO,可以减少加工步骤,实现5倍的加工效率。刀具寿命是竞争对手的两倍,加工完之后,ADO-MIRCO的刀具状态良好,还能够继续使用。

图7. 高效率加工钛合金产品

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ADO-MICRO特殊的刀具设计和OSG自主研发的IchAda涂层可以在深孔加工应用内中实现不间断加工,保障高加工效率。ADO-MICRO能够避免小径深孔加工中的常见问题,在包括不锈钢等广泛加工材料应用中都能实现稳定的加工性能。OSG不仅提供标准品,还能根据每位客户的具体加工情况提供刀具定制服务。

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( 欧士机 )

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