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技术创新——引领钻削加工新潮流
2013-05-13 18:03:41

图1—普通钻削,图2—阶梯与倒角钻削,图3—深孔加工,图4—其它方法

上世纪七十年代中期,加工车间钻一个标准孔大约需要一分钟。现在,钻同样的孔却只需两秒钟 —— 这是钻削刀具创新、生产效率提高的结果。

我们经历了从高速钢、传统麻花钻到高科技钻削加工的年代。1977年问世的可转位钻头开启了高性能刀具的探索之路。迄今为止,我们已经在这类钻削产品中取得了三大里程碑式的发展。今天,我们的创新是开发另一类完全不同的高科技钻削解决方案。

 上世纪七十年代,数控机床的大规模使用,使得加工行业发生了翻天覆地的变化,车削中心和加工中心几乎取代了所有的车床和铣床。配备硬质合金可转位刀片的车刀和铣刀可以不断提高加工参数,从而持续降低加工时间。但是,使用麻花钻的钻削加工效率却一直很低下,这种状况持续了好几十年。与其他刀具和当今的钻削技术相比,这种麻花钻刀具的钻削效果还相当原始,而且采用这种钻削工艺,两个切削刃之间的定心横刃较宽,在钻孔时,很容易使金属工件变形,并且消耗大量能量。

 作为一家全球领先的切削刀具创新者,山特维克可乐满已经研发出了各种可转位刀具。我们在刀片槽形、硬质合金材质、刀片制造工艺和刀柄夹持新方法等方面已经取得了很大的进展。1977年,山特维克可乐满首创可转位浅孔钻头,即直径自25 mm起的T-max钻头。在同样的机床上,钻同样的孔,T-max钻头比高速钢麻花钻快十倍。

 T-max钻头在当时是一项突破性的技术革新。 它有两个刀片,分别是周边刀片和中心刀片,每个刀片的作用不同,通过交替钻削可在整个孔内进行轻快切削。切削刃拥有特别开发的断屑槽,沿刃口成细沟状。 这些断屑槽减小了切屑宽度,使得排屑更容易。 无论当时还是现在,可转位刀片的最大风险是槽内切屑堵塞,因为钻头会以很快的速度钻入材料,因此需要高效而快速的将切屑排出。排屑的任何问题都会导致切屑堵塞和突变。检测切屑的形状和颜色,对最开始的操作而言尤为重要,即使现在仍是如此。上世纪八十年代,T-Max U钻头取得了重大突破性变革,开发出了直径17.5 mm的钻头,它采用新的刀片材质和更坚固的槽形,每分钟可钻15个孔。

 可转位钻头真正意义上的第二次大飞跃发生在上世纪九十年代。新型 Coromant U钻头与第一代T-max钻头在设计和性能方面截然不同,新型钻头可钻20个同样的孔,是早先钻头钻孔数量的两倍。

 Coromant U钻头采用十分先进的技术,其钻体采用螺旋槽,而不是直槽,因此向切削区域喷射内冷却液时排屑效果最佳,在钻削不同工件时,可有效排出不同形状的切屑。 这款钻头的另一大新优势是钻深可达五倍刀具直径,还可钻直径小至12.5 mm的孔,因此应用领域十分广泛。另外,我们将新开发的Wiper(修光刃)技术也融入到周边刀片的设计中,对于相同的表面质量要求,穿透率更高,从而大大提高了生产效率。Coromant U钻头拥有多种半标选项,因此它适合多种不同的工序和钻孔,可径向设置以改进公差限制,还可镗孔。

 2005年,山特维克可乐满领先的可转位钻头发展进入第三个阶段 - CoroDrill 880钻头。由于基础技术和零件的稳步改进,这款产品至今仍然很领先。它的应用范围更加广泛,适合所有的工件材料,每分钟可钻25个相同的孔。

 虽然可转位钻头基本上仍作为粗加工刀具使用,孔的公差等级为IT13,但现在它能钻出比以往更精密的孔,这大大地拓宽了可转位钻头的应用领域。 由于技术的创新,新开发的钻头切削更轻快,性能更卓越。 并在采用Step Technology(阶进技术)的同时, 还采用了最新的断屑技术和先进的可转位刀片技术。 另外,采用新开发的刀具材质,也进一步优化了切削参数。

 山特维克可乐满独特的创新技术——Step Technology(阶进技术),采用一种全新的方式,尤其是当刀具进入工件时,周边刀片和中心刀片会一起工作,使得分阶分布的钻削力小,这对钻孔方式和钻孔最后成形起着十分重要的积极作用。同时,在钻削过程中,是由中心刀片接触切削区域,从而实现更好的钻削协调性。这是一种运用高科技方法开发的高科技解决方案,其中所借助开发的工具不仅融合了IT技术,还有新的切削作用分析技术。 CoroDrill 880型钻头是历经数年才设计成功的,我们还专门为此开发了新的钻削监测程序。

 但是,在钻深孔时,可转位钻头会受到切削作用的限制。 另外,工装件的累计公差在一定程度上限制了精密孔加工刀具的稳定性。 于是,山特维克可乐满的两款创新产品—— 可换头钻头和整体硬质合金钻头应运而生。

 作为可换头钻头的最新产品,CoroDrill 870钻头的开发主要是为了满足机床的换刀需求。 该钻头非常适合钻深孔,钻深可达八倍的刀具直径,孔公差等级接近IT9,孔径范围为12~26 mm。 根据生产类型,可换头钻头在刀具库存和成本方面也很有优势。 CoroDrill 870的主要特点是在刀头和钻体之间采用独特的接口。 另外,刀头的全新排屑槽设计和槽形更好的提高了断屑性能,新开发的刀片材质使切削速度更快。对于成熟的钻头类型而言,最新的创新带来的主要益处包括可靠性高、穿透率高、精加工性能高、易于操作等。

 我们一直采用整体硬质合金钻头来钻公差等级达IT8的孔,至今仍如此。 CoroDrill 860 是一种创新的整体硬质合金钻头,钻孔直径范围为3~20 mm,860钻头还增加了一个重要的新特点, 即穿透速度非常快。这种钻头,不仅仅是精度,更重要的是速度完全无可匹敌,另外,独特的、先进的钻尖槽形可实现更轻快的切削,新的排屑槽设计和硬质合金材质使得该钻头的应用范围更广泛。

 CoroDrill 860至今仍被视为通过一次走刀即可加工出高精度孔方面的佼佼者。作为一种高科技钻头,无论公差要求如何,它都能成为提高生产效率的一种出色方法。 在很多应用场合,在可运用高切削参数的设备中,该钻头的性能比现代可转位钻头更优越,每分钟能钻出更多的孔。

 在过去几十年里,山特维克可乐满的钻削创新技术已经改变了整个加工行业的发展,并大大提高了加工效率。 上世纪七十年代中期,典型的加工车间每分钟可钻一个孔,而现在每分钟可钻多达三十个孔,而且孔精度更高,无需额外的表面处理工序,并且大大提高了加工安全性。

 

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