2003EMO展览会上展出的刀具
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2003年的EMO展览会在意大利米兰市举行。参展的刀具展商共512家,其中有112家来自德国,占22%,显示出德国刀具工业在国际上的领先地位。现将部分刀具展品及所反映的发展趋势介绍如下:

增加品种规格,满足更多应用需求


图1
从Komet公司的钻头展品中可以看出:该公司对现有产品的品种规格加以新的增补,改进切削性能,以满足更多应用需求。孔加工刀具是该公司的强项,而此次展出的KUB Duon可换刀片的钻头(图1),与可转位刀片钻头相比,其特点是在钻头的端头上装上两片立装的精磨刀片,提高了切削稳定性、加工效率和孔的精度,孔的L/D可达5D,孔径范围17.5~36mm,并增加了两种用于加工铸铁和钢的新的刀片牌号;又如KUB Quatron可转位钻头,原先作为标准产品订货的只适用于孔深2×D,现在3×D也可作为标准产品订货,孔径范围14~44mm。
此外,该公司用于较小孔径钻削的KUB Duplon焊接式硬质合金齿冠麻花钻,可加工直径范围增至8~16mm,孔的L/D之比由3×D提高到5×D。
该公司展出的M03可微调的精镗头,利用镗头上的刻度可对镗刀进行调节,孔径的微调精度达0.002mm,刀具的调节可根据测量结果在机床上操作,并对调刀引起的不平衡自动进行补偿。改进后的M03微调镗头可以更换不同的小刀夹,以适应正向镗削或反向镗削的需要。
Komet公司还展出了夹紧钻头的刀片、齿冠或刀杆用的新的Trox Plus夹紧螺钉和梅花扳手,新系统增加了扳手头与螺钉梅花孔的接触面积,从而可使扳手的寿命延长一倍,施加的扭矩可提高25%,夹紧更为安全可靠。

图2

图3

图4

提高车削的效率

Iscar公司的展品反映出该公司“高效切除金属”的宗旨,展出了可用于较大切削负荷的大进给立装车刀片(Feedturn Tools)及配套的Heliturn刀杆。铣刀的新产品有:装圆刀片的Shredmill铣刀(图2),采用带有烧结成型分屑槽的刀片(也可装一般的圆刀片),使切屑细化,有利于排屑,避免了由切屑的“再切削”引起的崩刃,很适合用于悬伸很长的刀具加工深的模腔;还有用于高效铣削加工的Feedmill铣刀,铣刀的每齿进给量可高达3.5mm。该公司的展品还有五星刀片的多功能车刀(Pentcut),刀片有5个切削刃,可精密切槽、切断、轻车外圆和倒角。

刀片新牌号与刀具新结构

Sandvik公司在本届EMO展览会上展出了一种新的硬质合金牌号GC4005,适用于HSC和粗加工,主要是为车削中等负荷的钢材而开发的,但同样适用于淬硬钢和球墨铸铁。这是一种复合涂层刀片,由于有一层很耐磨的厚膜三氧化二铝涂层,可适用于高速切削、要求长走刀路程的切削以及干切削,配上刮光刀片也可大进给量切削。GC4005尤其适合于车削大型零件和系统刚性很好的应用场合。该牌号有很好的抗塑性变形和边界磨损的性能,其主要用户包括汽车工业、轴承工业和精密机械行业。
Franken公司展示了Time-S-Cut铣刀,该铣刀用在CNC加工中心上粗加工钢材,可节省50%的加工时间,专为加工钢材而开发的几何参数可实现很高的进给量,铣刀的直径范围为20~63mm,有螺纹柄和削平柄两种结构。
Horn公司认为,在现代的切削加工中仍存在着很多待开发的加工技术,该公司展出了一个在车床上“插”槽的刀具系统(图3),可在工件粗、精车后,直接进行插槽,即在一次装夹中全部完成,既简单又省成本。该公司还对SuperMini小孔镗刀系列的规格品种加以扩大,这种镗刀的切削部分是从一个液滴状截面的小镗刀杆上磨制而成,其最小的镗孔直径达0.3mm;此外,该公司还展出了多功能铣削系统,如图4所示,可互换的刀头采用快换结构,最小的刀头外径为10mm。

最佳化的设计


图5

图4

图7

图8
Walter公司展出了称为“新一代”的刀具产品,是在前些年推出的“Quartec”、“TigerTec”刀片新牌号的基础上,通过对刀体的最佳化来推进新的开发,目的还是提高用户的加工效率。该公司新刀具产品的特点是把各种因素包括刀具材料、几何角度、刀体结构作最佳的组合,或者根据用户的需求进行优化,与老产品相比,新产品的加工效率提高了25~50%。图5是该公司推出的一种机夹硬质合金钻头,采用高性能的硬质合金牌号和相应的涂层,其结构既有可转位刀片钻头节省材料、降低价格的优点,又有硬质合金麻花钻的合理的几何参数,可刃磨出更复杂的几何形状。钻头的直径范围为12~31mm,硬质合金刀片的牌号可根据被加工材料进行选择。代表该公司“新一代”的刀具还有台肩铣刀,一方面对刀片的几何角度、涂层、齿数进行优化搭配,另一方面通过应用新刀具材料牌号,提高对各种切削参数的适应性,因此可应用的领域很宽,不仅包括一般机械加工领域所涉及的各种工件材料,也包括航空工业所用的高强度钛合金。这样的铣刀对于需要加工众多材料的单件小批量生产企业,可作为一把通用型的铣刀;而对于大批量生产企业,可从降低成本中获得好处,尤其是对所配置的机床功率偏低的企业,因这把铣刀有较大的前角,可用较小的功率实现高的切削效率。在车削方面,该公司展出了可适用于重断续车削的“NM6”CVD涂层双面刀片,有较强的刀尖强度,刀尖圆弧半径在0.8~2.4mm之间。此外,还展出了一种A340型“软”同步攻丝夹头(图6),该夹头允许有±0.5mm的浮动量,其内部可通50bar的冷却液。

微型刀具夹头

微技术系统将在21世纪的技术领域里起重要作用。有两种微细加工技术:一是化学—物理方法,另一个是传统的机械加工方法。Schunk公司展示了可装夹微细刀具的新系统,通过对Tribos多边形应变夹头的不断改进,现在可夹持的最小刀柄直径达到0.6mm(图7)。作为通用的夹头,这种小刀具夹头的刀柄为HSK E25或32,要求刀具柄部的直径公差为h6。
在装夹技术方面,Emuge公司展出了powrgrip系统,可以通过机械的方式选择热装夹头和液压夹头(图8),可适用于硬质合金刀具或高速钢刀具,允许刀柄的公差为h9(Typ PGR GB)或h6(Typ PGR)。该系统的特点是,在夹爪里集成有调刀装置,可传递很高的扭矩,有很好的装夹精度。

金刚石涂层的新进展

现在越来越多的刀具制造商涉足金刚石涂层技术,主要是获得光滑的金刚石涂层,实现加工效率的进一步提高。在加工有强烈磨料磨损特性的材料时,金刚石涂层是唯一的最佳选择。

图9
CemeCon公司根据涂覆光滑金刚石涂层的刀具不会与工件材料产生粘结的特性,用于涂覆复杂的刀具(片),可获得比聚晶金刚石更有利的几何参数,刀具成本比天然金刚石更低。关于与基体的结合强度问题,CemeCon公司的业务主管指出,已实现涂层与基体的完全结合,如该公司的CC DIA Tiger多层涂层(图9),可很好地承受切削的应力,防止裂缝的形成,从而获得光洁的加工表面。
有些工件材料是金刚石涂层刀具常规的加工对象,如石墨、硬质合金毛坯,此外,还有有色金属领域如铜、贵金属、钛合金、镁、硅铝合金(含硅量达20%)以及金属基复合材料(MMC)。
在此次EMO展览会上,CemeCon公司还展出了模块式的涂层设备,可根据需要提供各种涂层设备和工艺,以适应不同的用途。

Qflute金刚石砂轮


图10
Saint Gobain Abrasives磨料公司展出了为刀具制造商开发的金刚石砂轮Qflute(图10)和Qflute+,用于磨削硬质合金麻花钻的槽,可充分发挥CNC磨床的能力,不会产生磨削热影响区,提高了刀具的耐用度。应用这种高效砂轮,刀具制造商可更快地生产刀具,降低了加工成本。
本文作者:赵炳桢(编译)
上载于:2004-12-3 13:56:50

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