消除軸向與徑向刀片位移 延長刀具壽命

                                                                                      蘭生客服中心

為滿足更高的性能標準或更低的單位成本，加工中心與多任務機床正在不斷更新換代，可轉位刀片能夠顯著降低成本。不過隨著切削速度的提高，要獲得高質量的加工、更長的刀具壽命、穩定的生產和一致的加工結果，刀片的穩定性必須更好�，F在的機加工車間必須重視刀片在徑向和軸向的微小位移，才能保持更高的切削速度，延長刀具壽命并生產出更高質量的產品。 

　　現在，山特維克可樂滿的新型iLock接口能獲得極佳的刀片保持力。 

　　對某些切削力使刀片靠向刀片座側壁從而使刀片獲得很好的支撐和定位的工序來說，常規刀片座典型的三點定位方式仍然有效。而其他一些加工，例如仿形車削、高速加工、螺紋切削和精銑等，則對刀片夾持的穩定性要求更高，常規方法已無法滿足這種要求。 

　　刀片夾緊不安全的風險 

　　高速加工時作用在刀片上的離心力非常大。例如，在主軸速度高達40000r/min的高速切削期間，如果硬質合金刀片(假定重0.015kg)從直徑40mm銑刀的刀片座中松脫，那么刀片將以84m/s的速度飛出——這相當于從手槍中射出子彈。 

　　常規的刀片夾緊方式無法避免刀片產生微崩刃或刃線破裂進而出現刀片失效的刀片細微位移。這就使得在高速切削期間不得不頻繁換刀，其結果是既耗時又費錢。更長、更可靠且可預測的刀具壽命是確保加工高效、經濟及成功的關鍵所在。 

　　如何獲得小公差和更長的刀具壽命 

　　我們可看到市場上不斷增長的多種需求。制造公差越來越小，對表面光潔度的要求越來越高，并且也要求機加工車間與其客戶做到步調一致。刀具必須能執行多任務工序，或者集成在多任務裝置中，零件變得更加復雜，而保持市場競爭力則需要不斷提高生產效率。這些因素的累積對穩定性提出了更高的要求。在很多切削工序(不僅僅是精密加工)中，切削刃或刀片即使出現細微的位移都是無法接受的。 

　　重視刀片的微小位移 

　　仿形車削工序中刀具路徑的變化會在刀片上施加額外的徑向力，由此導致刀片在刀片座內部出現非常輕微的位移，當這些一般不超過幾微米的微小位移不斷地重復出現時，就足以使切削刃出現較大移位，從而導致加工性能下降，在精加工工序中尤其如此。而尺寸精度、刀具壽命和切屑控制也會因此而受到影響。 

　　在刀片調整或轉位時，刀片位移會影響定位精度。傳統車刀中刀片和刀體有關的配合公差不可能獲得較高的切削刃重復定位精度。雖然這樣已經足夠滿足某些工序的要求，但需要更好的刀片和刀體接口的加工應用正日益增多。 

　　仿形車削中切削深度和進給方向的不斷變化通常要用較長的尖角刀片來應對，這就產生有了所謂的“杠桿效應”：不斷變化的切削力的作用點離刀片座和刀片夾緊螺釘相對較遠，這樣會迫使切削刃出現非常細小的錯位，傳統的刀片座支承側面會因此很快產生塑性變形，對刀片穩定性的不利影響逐漸加大。通常，在距設定的換刀間隔或生產批量遠未達到前，加工能力就已經顯著下降了。 

　　安全的刀片夾緊 

　　對旋轉刀具的還有其他影響因素包括質量不平衡、軸向和徑向跳動量。在高主軸轉速下，刀片夾緊變得非常重要，如何安全和精確地夾緊刀片對加工能力與切削速度來說至關重要。 

      此外，切削速度的增大需要用到結構簡單、精密可調從而獲得最小跳動的平衡過的刀具，夾持它們的刀柄或夾頭也應具有極好的性能。機加工車間要求在旋轉刀具中可轉位刀片定位精確，沒有刀片位移的風險。 

　　刀片與刀體之間iLock接口的研發得益于用于沉割槽加工、端面切槽、鏜削和某些車削與仿形加工工序的CoroCut切斷與切槽刀具的經驗。由于需要承受更高的橫向切削力，因此一種新型的刀片接口應運而生：這種位于刀片底面的V形導軌面正好與刀體中對應的槽相配合。經過進一步的開發與測試，第一種iLock高精度接口誕生了。此類接口在機械彈性與堅固性之間達到很好的平衡，適合現有工序所涵蓋的刀具材料和所用的切削工藝。iLock接口推出后，用戶可以直接感受到其帶給車削、銑削與螺紋切削的好處。 

　　車削 

　　作為iLock概念的一部分，CoroTurnTR可以提高車削性能與優化加工結果。仿形加工更容易使刀片出現微小位移，因為作用在常見的D形或V形刀片上的切削力使得在刀片座中的刀片受力狀況非常不好，類似“大懸伸”一般。 

　　TRT型導軌結構將刀片精確地定位于刀體的刀片座中，并使切削刃的位置始終保持高穩定性。仿形車削刀片要經常改變進給方向，還要應對在外圓車削、端面車削、仿形車削和凹槽車削時的切削深度的變化。T型導軌接口能夠防止刀片出現影響精加工的零件尺寸精度和表面光潔度的微小位移。刀片的T型導軌幾乎就在切削刃的下方與刀體相應部分配合，夾緊螺釘的任務只是把刀片向下壓向刀體上相應的T型導軌接口。 

　　即使在直線車削工序中，iLock接口也可避免生產效率下降。其好處包括更短的加工時間，這是由于無需通過降低進給率或/和切削深度來消除可能的刀片位移，從而提高了生產效率。最終結果是更好和更一致的零件質量、更長且可預測的刀具壽命以及減少了因刀具偏置而引起的停機次數。當加工余量較小時，由于切削刃的定位很好，因而切屑控制也比常規產品好。由于重復定位精度很高，CoroTurnTR也提高了切削刃預調的能力。 

　　銑削 

　　由于主軸速度不斷提高，并且加工質量一致性也愈發關鍵，因此對銑刀而言，刀片的夾緊和定位就變得更為重要。為了獲得令人滿意的高速加工性能，就需要格外重視刀片夾緊的安全性與精度。 

　　銑刀的徑向跳動量會影響到刀具的平衡，當切削速度和主軸速度提高時，這種特性就變得更加重要，因為即使很小的跳動量也會影響到性能與安全。 

　　刀片定位可直接影響銑削零件的表面質量。例如，精加工直角臺階面時，切削刃在刀體上的精度會影響接刀誤差；同樣，面銑刀刀片切削刃的軸向跳動對被加工零件的表面具有決定性影響。 

　　對于當銑削型腔或類似特征時常見的坡走銑這類的工序，切削力因刀具路徑而變化，作用在刀片上的壓力有使其在刀片座中位移的趨勢。采用iLock技術牢牢地夾緊刀片能夠防止出現刀片的微小位移，并提供這些工序(很多都采用高速加工技術)所要求的高安全性。 

　　iLock接口專為滿足現代機加工車間對高穩定性、高安全性、質量一致性、刀具壽命的可預測性以及高主軸速度等日益增長的需求而研發。為了獲得更高水平的切削性能，就不能局限于ISO標準。由于刀片固定得非常到位，因此iLock可提供更高的能力。這種好處已在許多銑削和車削應用中得到證明。螺紋車削是一種非常依賴于高精度刀片定位的應用。將iLock技術擴展至該領域大大提高加工性能和加工質量。