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铰削:能实现微米级精密度 又具有经济性的孔加工工艺
作者:wolfgang Klingauf 李如松 译    来源:Werkstatt und Betrieb杂志
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铰刀/拉刀/切齿刀具展厅
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即使对于高精度的铰削加工,也应考虑加工的经济成本。下面将为您介绍Komet Dihart集团的装有可转位刀片的Duomax和MicroSet铰削系统,针对批量和专门应用目标群的刀具结构,声誉卓然。

多年来,在铰削加工中采用模块化刀具系统的模式,已被大众广为接受。Komet Dihart集团的铰刀专家还专为这种刀具系统开发了可更换的切削环和切削头。比如,他们创新推出的Reamax TS(图1)刀具系统,就是按照插接原理工作的一种可操作的铰削系统。在一个可多次使用的刀体上,装上可更换的切削头,确保了质量和柔性。

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可转位刀片的优点

2008年,Komet Dihart公司首次采用可转位刀片进行铰削,提高了铰刀的模块化程度。这个广为人知的最初用于钻削和铣削的技术,优点就在于刀片可进行转位,所以刀片能多次使用。

可转位刀片的另一个优点是可实现快速更换。这样,一个统一刀体,使用多种几何构造和不同涂层的刀具,可适应各种不同的加工任务。这些性能有利于提高铰削工艺的加工灵活性和生产效率。此外,可调的可转位刀片,可以在生产现场迅速改变公差和几何构造,既省事又省钱。这样,当用户需改变需制造的产品或要推出新产品时,就能迅速做出反应。

目前,铰削加工有几种完全不同的应用。有些有着很多数量的孔,肯定是按批量进行铰削加工的,也有一些则是对较少数量工件进行铰削加工。也有许多小企业只有很少的项目需进行铰削加工,而且需要随后对这些加工进行一些调整。对于所有这些使用铰刀的目标群,Komet Dihart公司准备了合适的可转位刀片系统。

Duomax—已预调好的装有可转位刀片的切削环

铰刀Duomax(图2)体现了切削环技术的进一步发展,这已为大家所熟悉了。这种铰刀同样也是多切削刃结构,视其直径和加工要求,在一个刀体上可配置多个可转位刀片。
与钻孔刀具不同的是,这种可转位刀片是装在刀夹上进行磨削的,而这种刀夹安装在同样高精度加工的刀座内。这个过程与焊接刀具的制造相同,最终可确保一个较高的精度和表面质量。目前,这种铰刀提供两个可使用的切削刀刃,因此增加了一倍的刀具耐用度,并直使用到铰刀失效。

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随后按同样的操作方式换上新铰刀。与焊接刀具相比,这种铰刀可在较短时间内实现刀具维修。此外,取消了焊接工艺,就不会有很高的热量传入刀具。这个优点也会影响到费用:因为不产生这种热负荷,就能显著延长刀体的使用寿命。

随时备用的插接装配

装有可转位刀片的Duomax型铰刀,可随时使用。在第一个切削刀刃磨损后,铰刀可将刀片转动一个位置,使机床操作人员完成这个简单的操作过程。操作时,机床操作人员仅需松开与可转位刀片相配的紧固螺钉,把刀片转位,再拧紧螺钉。通过高精度刀座,使可转位刀片在转位后仍保持铰刀的最初精度。只有当铰刀第二个切削刃完全磨损后,刀具才返回制造厂家,在那里装上新的可转位刀片,并按尺寸进行磨削。

刀杆(体)的可多次重复使用,节省了购置刀具方面的投资费用,降低了刀具的运行费用,并节省了企业内部的物流费用。但是,这种铰刀仍保持了许多用户赏识的、与焊接刀具一样的优点 :这种装有可转位刀片的铰刀无需调整或校正。也就是说,只需简单的插接装配,从第一个工件起就能实现像焊接铰刀那样的、按尺寸磨削的可靠精度。

Komet Dihart公司用于Duomax产品系列的装有可转位刀片的铰削技术,铰刀直径从60.6mm至110.6mm。在公差和可调整性方面,这款刀具与大家所熟知的切削环类似,刀杆也可用于Duomax铰刀。通过与在Komet Dihart公司总部Besigheimer工作的应用专家合作,还设计和制造了特别的铰刀、专用的阶梯式刀具和不同直径的铰刀,可以采用Komet Dihart-Protfolios这种不同的刀具间的接口进行组合。

Micro Set—一种可灵活调整的装有可转位刀片的铰刀

Komet Dihart公司第二款装有可转位刀片的铰刀结构,能提供最高限度的灵活性,被称为Micro Set铰刀系统(图3)。该铰刀与经过磨削并已可投入使用的刀具变型品种的不同之处,在于这种铰刀的可转位刀片可以单个进行调整。为了提高铰刀使用的柔性,花费也将不菲。

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与Duomax铰刀不同,Micro Set铰刀系统用的可转位刀片不是安装在刀夹中进行磨削的。这种铰刀有不同的涂层和几何形状及刀具角度。在铰刀上也可焊上聚晶金刚石的导向条,或在可转位刀片上设有专门的断屑槽。刀具材料和涂层构成了多种可能的组合,为用户提供了对加工任务的最佳适应性。

简单的刀片更换,使用户免去了到刀具制造厂家装备新的刀具。此外,用户降低了刀具费用,因为由仓库直接交货的可转位刀片,价格比较便宜。当然,用户肯定要自己动手操作,用螺钉把可转位刀片拧紧,并在拧紧过程中以祄级精度调整刀具的直径和锥度。对于这种调整过程,Komet Dihart公司开发了可转位刀片的精密调整系统。即使对于1T5这样的孔公差也没有什么困难。

这个精密调整系统的核心组成部分是在刀具上装有两个调整螺钉的校正部件,借助它们,可以精确地调整刀具的直径和锥度。辅件是从Komet公司购得的装有两个模拟测量千分表的对刀仪,利用它,用户可以相当简单地监控其调刀过程(图4)。调刀人员从上方观察刀具,用一个扳手可以灵敏地修整可转位刀片的具体尺寸。扳手每一个较小的回转运动,都会立即在测量千分表上显示出来。

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刀具的再校正并非复杂

恰恰是,如果对构件有很高的要求,需要特别高的精度,而Komet Dihart公司的Micro Set系统能提供特别的有利条件:刀具在任何时间都可以进行重新修正。对此,可转位刀片只需利用精密调整系统重新按所要求的刀具直径进行调整。只有当切削刀刃出现较大磨损时,才更换可转位刀片。

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Micro Set系统在专用刀具,特别是在由用户能自己设计的阶梯复合刀具方面(图5)显示了特殊优点。由于能进行多种多样的刀具复合,用户能较快地将它装配成合适的铰刀,其材料、公差和切削量能精确地与构件相适应。即使制造多工序加工刀具也是可以的,例如,借助一个专门的刀夹集成铣削和铰削加工的刀具。这些灵活的应用,使Micro Set系统可实现独特的应用。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (1/8/2013)
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