用全新技术解决加工难题QuattroMill快豹平面铣刀

作者：山高刀具

欢迎访问e展厅 展厅 3 铣刀展厅 钨钢铣刀, 立铣刀, 整体铣刀, 盘铣刀, 螺纹铣刀, ... QuattroMill快豹铣刀采用精心选择的铣刀刀体材料、新的设计、新的切削刃理念和新型的刀具夹紧原理，这些都意味着它能以很高的生产率对所有材料进行简单、可靠的加工。广泛的现场试验也证实了这些新技术和其带来的经济效益。 设计中的矛盾 自从推出最早的可转位硬质合金刀片铣刀R257.1平面铣刀以来，山高刀具有限公司（简称山高）始终关心如何进一步改进这种刀具。设计人员经常会碰到需要平衡设计中功能与结构冲突的矛盾境地。例如，我们可以通过添加内冷通路以使铣刀能适应更高的切削速度，但这会削弱结构强度；对于某一给定的直径，我们可以增加齿数来提高单位时间的材料切除量，但这会使容屑空间减小和刀片的支撑强度降低，后者限制了铣刀能承受的最大切削力并使其只能使用较低的进给量。以上都是很严重的问题，但QuattroMill快豹铣刀却不受此限制，它的刀体使用不同种类的材料，因而能避开这种困境。韧性更好的材料提供了每个刀齿在支撑面更小的情况下保持支撑强度的能力，从而实现齿数的增加。 QuattroMill快豹铣刀是山高多年研究的成果，它解决了设计中的矛盾境地，每个方面都是创新的设计：从刀体的几何角度和精度到刀片的硬质合金材质等级选择；从刀片夹紧螺钉的设计到刀片座的形状。其最终结果是制造出一个强度高、切削轻快和方便用户的平面铣刀，这种平面铣刀能用于高的进给量或高的切削速度。山高在推出这款平面铣刀的同时还推出了创新的刀具夹紧系统，它能提高切削刃的刀具寿命并使铣刀的跳动最小化。 基本特性 QuattroMill快豹铣刀是一种用于现代铣床和加工中心的平面铣刀，它有两种刀片尺寸（12mm、9mm)，其直径范围是20～200 mm。其超大正角的几何角度、有效前角高达35°（超大正角槽型），使其能充分利用机床的有效输出功率，高强度的方刀片使得切削深度高达6mm。 QuattroMill快豹铣刀的刀体在先进的CNC机床上生产，具有非常高的精度。刀体上提供了一种特殊的镀层，其硬度达到HV800（约HRC64），耐磨性好，因此可以延长刀具寿命。同时，镀层的耐蚀性能确保铣刀的迷人外观能保持很长的时间。 具有重新定义几何角度的刀片座在刀体上有一个10°的正前角。比较厚的、强度高且韧性好的刀片也被加工出非常高的精度，这使得该铣刀在切削时能获得很高的加工可靠性。刀片带有集成刀垫，使刀片损坏的风险最小化。从前刀面水平的刀片到具有+25° 前角的刀片共有7种不同的槽型可以选择，此外还有7种硬质合金材质等级可选（包括新的T200M和T350M），山高还供应LF型CBN刀片（整个表层都是CBN材料）。宽加工范围的刀片使得用户能非常经济地加工钢件、不锈钢、铸铁、硬材料，甚至是超级合金。除了刀体和刀片方面的新理念，QuattroMill快豹铣刀系统还整合了高强度的、特殊的刀片夹紧螺钉，这种螺钉是山高刀具公司和瑞士制造商SFS合作开发的。因为其没有单独的刀垫，备件的数量因此减少。螺钉的螺纹、长度、材料的选择和头部的形状都针对目标用户进行特别挑选。有了TorxPlusTM螺钉，刀片的转位是一种十分安全和简单的操作，我们可以根据刀片中心夹紧（中心锁定的夹紧方法）的原理把刀片固定。在刀片转位时螺钉不必完全旋出，而且转位操作甚至可以在铣刀装在机床上进行。 用户可以选择正常齿距、密齿或疏齿的铣刀。其中，相对较少的齿数（疏齿）用于机床功率不足的场合；而密齿适于加工铸铁和其它短屑材料，如果看重生产率（高的进给速度），它也能为加工硬材料提供一种经济的解决方案。在QuattroMill快豹铣刀系列中还提供刀杆式的铣刀（直径20～32mm）。对于直径不超过125mm的铣刀，内冷通路是标准的。QuattroMill快豹铣刀极轻快的切削还确保其是一款最卓越的低噪声铣刀。 性能提升效率 来自山高的新型QuattroMill快豹铣刀的根本优势是安全、可靠和方便用户。该铣刀的固有特性还表现为对于加工过程中“不规则性”(工件材料质量差、加工特性未知或不懂、化学成份变化)不敏感。在“风险管理”情况下，工厂的一个共同的目标就是：正确地完成工件的加工——快速、廉价和安全。 “限制成本”最简单的方法是购买更便宜的刀片。模拟试验显示刀片的购买成本下降20%，对工件的加工时间（生产率）没有影响，而将减少总生产成本约2%。 另一种可能性是使用更好的刀片。更好的刀片质量可用于提高刀具寿命（在恒定的切削工况下）。在相同的模拟试验中，我们了解到刀片的刀具寿命提高20%，减少加工时间约3%，并且降低生产成本约4%。使用更好的刀片的另一途径是提高切削工况（速度）20% (刀具寿命恒定)，这种干预使得加工时间缩短21%，并且降低生产成本18%。 上述的两个因素可以合并在一起(提高切削速度20%，并增加刀具寿命20%，例如通过使用F40M)。这使加工时间缩短24%，并且降低生产成本21%。 有效的生产控制 (总成本和生产率管理) 可通过不同的途径获得。有些方法是快速见效的，但对全局的效果就不那么好了。其它的方法要求更多的结构干预，但回报也要好得多。每个生产经理或车间经理都将自己来决定适合他的最佳方法，而山高恰恰能通过铣刀对于“工件材料不规则性”的低敏感性提供帮助。QuattroMill快豹铣刀的确是一种“刚性更好”的铣刀，它能使加工中问题更少、停机时间更短，产生的结果就是高效率和低成本。 专利的铣刀柄 在QuattroMill快豹铣刀开发过程中，山高在铣刀的夹紧方面投入了很大的精力。例如，刀具的尺寸可以非常精确而且在其它方面也有优异的质量。此外，机床本身能满足关于减振、切削能力等最严格的要求，但如果夹紧不理想，铣刀的夹紧表现成为加工工艺中最薄弱的环节，导致刀具跳动量太大。在使用传统刀具夹紧的场合，跳动量可能多达40mm。要使得跳动量保持最小值，铣刀的夹紧应该表现为相对于芯轴保持同心。有了拥有专利的Accu-FitTM刀具夹紧系统，山高通过液压膨胀芯轴使铣刀的位置精确地对中来实现跳动量的最小化。刀柄和铣刀之间的接触通过轴向夹紧螺钉得到进一步的保证，并因此把加工精度提高到满足高质量机床上现代切削要求的水准。切削刃的刀具寿命因此提高，而铣削过程产生的噪声也会减少。由淬硬钢加工而成并动平衡至3g.mm/kg，Accu-FitTM在涉及高速和难加工材料方面的应用场合中盛行起来。自定心的原理保证夹紧单元的平衡——铣刀的连接一直被维持着，即使是在高要求的高速加工应用时也是一样。Accu-FitTM刀柄供应HSK、BT或V形法兰(DIN/ISO) 等标准；芯轴的直径范围22～40mm，对于刀柄芯轴及以上规格，内冷通路是标准的。 广泛的试验 山高决不会在没有满足实际工况的质量要求之前，就把包含这么多研究成果又是满怀期望的QuattroMill快豹铣刀这样一种新的产品理念推向市场。2004年山高在许多重点客户那儿对QuattroMill和Accu-FitTM的组合进行大量试验。 例如在其中一个有关不锈钢AISI316L切削的试验中，发现比竞争对手的同等刀具应用高得多的进给速度是可行的，其它的切削工况也几乎相等。刀具本身只有一点明显的区别：QuattroMill快豹铣刀多一个齿。就像在试验中看到的那样，在直径相同的条件下，为QuattroMill快豹铣刀多提供1个、2个甚至3个齿都是可行的，因为刀体材料的特性为此创造了条件，更多的齿数并不会削弱铣刀的强度。于是上述试验的结果是缩短加工节拍30%（归因于更高的进给速度），而且刀具寿命提高30%，并完全达到加工质量方面的指标。 在另一个试验中，在加工灰铸铁GG25时，QuattroMill快豹铣刀与直径更大的竞争对手的铣刀，采用较低的切削速度、更高的每齿进给量，而其它工况相同，结果是QuattroMill快豹铣刀的刀具寿命提高40%，同时观察到的明显特性是噪声低且切削顺畅。在QuattroMill快豹铣刀用于加工钢件的试验中，结果更有说服力：在某一案例中加工节拍提高了50％～100%，生产率翻倍（通过进给速度翻倍得到）。当铣刀用于切削超级合金时，生产率的差异较小，缩短加工时间28％～50%。 QuattroMill快豹铣刀代表了简单和生产率，QuattroMill快豹铣刀专门设计用于平面铣削，特别是小型和中型规格的铣床。当和创新的AccuFitTM刀柄结合在一起，在这些应用中该铣刀比原先的铣刀或竞争对手的铣刀表现得更好，而且还简化了应用本身。QuattroMill快豹铣刀对操作工的专业知识和技术的要求较低，能实现更快的刀片转位，而且在生产率、表面粗糙度和刀具寿命方面获得很好的结果。对于难加工材料（淬硬钢、不锈钢和超级合金），QuattroMill快豹铣刀是有优势的，详尽的试验表明这种铣刀的性能更好，因为切削过程更轻快、刀片和刀片座的几何角度的优势。当工件使用气动方法进行夹紧时，铣刀的性能也很好。当高生产率成为一个最重要的考虑因素时，QuattroMill快豹铣刀将是最佳的选择。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (10/27/2005)