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伊斯卡引领智慧的铣削

时间:2014/10/30 15:07:46     企业:《机床商情》杂志   【字体:↑大 ↓小

    

图1

    最近伊斯卡发布了命名为"HIGH QLINE"(简称IQ系列)的全系列新刀具。对于读者而言,毫无疑问,更熟悉于其缩写"IQ":智商 ,即智力商数。另外,"IQ"还常与提升品质相关联 ,即获得高品质。伊斯卡的口号是“用智造改变制造”。新刀具是如何为高效金属切削做出贡献的?新刀具的“智造”体现在何处?采用IQ系列刀具,制造商能获得怎样的好处?
    IQ系列中铣刀占很大的比重。下面我们基于铣刀来回答上述问题:
    切削刀具里的IQ
    对伊斯卡而言,切削刀具的主要目标在于帮助用户收获最佳性能并最终提高收益率。只要通过提供给用户可以大幅提高金属去除率的刀具,同时刀具寿命是合理的便可实现这一目标。这是伊斯卡研发刀具寻求进一步发展的原则。
    最新开发的IQ系列不仅体现出伊斯卡前沿的设计思想,而且反映出其革新的技术。聪明地应用新型前沿、真正“智慧”的刀具,可大幅降低生产成本,这源于以下因素:通用性,切削刃的经济性乃至更多因素。对于铣削而言,上述所有因素均适用。
    一个不错的案例来自于双面螺旋刃铣刀800系列(HELIDO 800 )– 可转位45°主偏角面铣刀系列。此系列用途广泛,其特点在于定位槽可装夹不同形状的刀片。这么一来,一把HELIDO 800铣刀体既能夹持带8个切削刃的双面方形刀片,也可夹持带16个切削刃的双面八边形刀片。如今,最新的发展是同一定位槽还能夹持额外的三种刀片:圆刀片;适用于大进给(HFM)铣削的多边形刀片;主要用于加工不锈钢的单面八边形刀片。可以看到,铣刀体的定位槽可适用于夹持5种完全不同形状的刀片。将HELIDO 800视作多彩圆珠笔,插在衬衣口袋中便于使用。只需按一下,便可以方便地切换至用蓝色笔芯写字,黑色笔芯画图,红色笔芯或绿色笔芯做记号。对于HELIDO 800而言也一样:通过在定位槽中装夹合适的刀片,用户可将铣刀转换为面铣刀用于加工平面;变换为仿形铣刀用于加工3D曲面;改换为HFM铣刀用于高效率粗铣加工。聪明地应用HELIDO 800不仅能确保其通用于生产中,还能降低库存成本。事实上,此铣刀系列给出了聪慧灵活的解决方案,这对于中小型工厂而言尤其重要。(见图1)

IQ系列铣削产品的主要优势
    上世纪九十年代,伊斯卡推出螺旋刃铣刀(HELIMILL),确立了其在铣削界的权威地位。螺旋刃铣刀是夹持单面螺旋刃铣刀片的可转位铣刀。当刀片夹持于刀体,每刀片的后角及前角是恒定的,而刀片螺旋刃是遵循圆柱体与刀片复杂前刀面相交而形成的相贯线。当时,此新方案为铣削加工带来突破,并演变成夹持可转位刀片铣刀的经典设计方法。然而,原创的HELIMILL刀片仅有2个切削刃;而新型HELI-IQ-MILL 390系列铣刀体夹持带3个切削刃的刀片,为用户带来更多一个的切削刃。当然,这些刀片有更前沿的几何形体设计;采用了最先进的硬质合金牌号,具备如前所述的主要优点。(见图2)

图2

    双面螺旋刃490铣刀(HELIDO 490)是伊斯卡最普及的铣削系列之一,强固的双面刀片带4个切削刃。研发部门专注于进一步提升HELIDO 490,进而开发出双面螺旋刃690铣刀(HELIDO 690)。同样是非常耐用、可靠的可转位铣刀系列,这一款双面刀片却具有6个切削刃。(见图3)

图3


    从事铝加工的用户,毫无疑问将会发现采用新型螺旋刃铝合金加工铣刀(HELIALU )HSM铣刀可获得一个很好的解决方案。伊斯卡相信这些铣刀为提高生产率打开了全新的大门。事实上,用于铝加工的最新机床具有非常高的主轴转速。然而并不是每个用户均能有效发挥高转速机床的优势。采用可转位铣刀可招致严重的困扰:惯性载荷的升高能导致位于定位槽中刀片的位移,因而为各种可能造成的损害开启了可能性。而HSM铣刀独特的定位槽设计克服了这一障碍,实现了在高转速下进行铝加工。例如,直径50mm的铣刀转速可达33000RPM。而提高转速恰是提高金属去除率(MRR)缩短切削加工周期的一个重要因素。(见图4)

图4


    大量的航空航天钛合金零件的加工状态为大悬伸。加工过程产生振动很常见,其后果也是显而易见的,导致加工表面质量低,刀具寿命低,加工过程伴随着噪音。为解决这些问题,用户不得不降低切削参数,最终引得生产率的降低。有时候,采用特制的防振刀柄及心轴是可接受的解决方案;然而,高成本的刀柄常常显得不切实际。不过与此同时,采用夹持可转位刀片的风火轮P290玉米铣刀(MILLSHRED P290)系列是能找到的轻松摆脱困境的方法。P290刀片的波形切削刃能轻易破碎切屑至小切屑。‘劈砍’切屑有效开启了在恶劣加工条件下高效粗铣加工全新的可能性。P290刀片具有不同的几何形状,使得其能适用于所有主流工程材料的加工。(见图5)

图5


    而关于减振,伊斯卡还展示了更多的新产品。在过去,伊斯卡曾推出防振降噪铣刀(CHATTERFREE),切削刃带不等螺旋角以在大多数应用中收获稳定的切削的整体硬质合金立铣刀系列。现在,基于相同的设计原理,伊斯卡HIGH-IQ-LINE(IQ系列)给出革新的防振降噪解决方案,适用于非常普及的夹持可转位刀片的HELI2000系列。新型单面刀片夹持于HELI2000系列铣刀体,相对于刀片底部平面,铣刀片两个切削刃具有不等的刃倾角。这样的不对称使得刀片夹持于刀体时产生类似于防振降噪铣刀(CHATTERFREE)的不等轴向前角,从而显著提升刀具的动态加工性能。(见图6)

图6
 

    伊斯卡新型45°主偏角夹持可转位刀片燕尾IQ845铣刀(DOVE-IQ-MILL 845)带来更高生产率。DOVE-IQ-MILL 845双面刀片具有复杂的形状,前刀面压制成型,夹持于刀体具有正的刃倾角,因而收获轻切削及不错的切屑成型。刀片定位槽的燕尾型设计使得刀片夹持具有非常高的刚性,结合刀片磨制的切削刃及平底修光刃共同获取出色的被加工表面质量。以上特点使得DOVE-IQ-MILL845铣刀即便在采用粗加工进给量切削时也能收获镜面的被加工表面,这体现了品质与生产率的最优组合。此外,DOVE-IQ-MILL 845铣刀片带8个切削刃,是非常经济的解决方案。(见图7)

图7


    对每次进给需大量去除余量的重型铣削用户而言,HIGH-IQ-LINE(IQ系列)给出了新的方法。首推是,采用螺旋刃蝴蝶铣刀HELITANG立装夹持刀片系列作为面铣刀:90° 主偏角T490 FLN-22ST铣刀最大切削深度达21mm;65°主偏角 T465-22ST铣刀最大切削深度达19mm。铣刀带有保护刀垫,刀片定位槽位于刀垫上,以收获更佳性能并提高刀具寿命。从这款重型铣刀推向市场以来,在众多重型加工工业领域,尤其是铁路工业建立了的良好声誉。(见图8)

图8


    HELIDO系列的新型H606圆刀片适用于3D仿形铣削。铣刀体夹持复杂形状的刀片,从一定的角度来理解,铣刀片可以视作“圆刀片”。双面刀片带有6个主切削刃;每一切削刃带有覆盖90°夹角范围的圆弧。与90°圆弧相连接有短的直刃,相应地也有6个,其作用是双重的:提升坡走铣时的切削效果;当铣刀铣削至垂直侧壁时,直刃充当侧壁修光刃。这是伊斯卡为出色的加工品质提供的智造解决方案。(见图9)

图9
 

    HIGH-IQ-LINE(IQ系列)推荐新型槽铣刀用于铣槽加工。到目前为止,槽铣加工面临着一个临界尺寸问题:大于该尺寸可采用夹持可转位刀片的槽铣刀,小于该尺寸可采用夹持可换头式硬质合金刀头的变形金刚槽铣刀。为解决当前处于夹缝尺寸的问题,可采用IQ系列的T-型槽铣刀(T–SLOT)。该铣刀是由圆柱柄与直径为32mm,带8个齿可换硬质合金刀头组成的组合刀具。刀头切削宽度范围为2-6mm。刀头与刀杆在装配时采用了花键连接,该特殊设计旨在更好地传递扭矩。(见图10)

图10

开启智慧的铣削
    这样一来,伊斯卡相当确信,更佳的设计,革新的刀具是开启更高生产率的关键因素。采用HIGH-IQ-LINE(IQ系列)是实现此目标的有效方法。新型革新铣刀有很多适用机会,的确值得尝试。然而,只有那些正确、聪明地使用刀具的使用者才能完全地从铣刀的优点中获益。来吧,不再迟疑,开始智  慧的铣削!
    另一方面,伊斯卡确保公司始终保持开放的姿态以配合用户搜寻新的高效金属切削解决方案。这一合作将带来生产合作伙伴关系,通过向高品质切削刀具植入额外的特点来提高下一代刀具的IQ指数。这才是真正意义上的智能升级之路!■


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