随着现代制造工艺技术水平的不断提高,机械零部件朝着越来越大型化的方向发展,随之而来对刀具提出了更高的要求。使用超长悬伸刀具进行加工变得越来越常见,而各种大型发电、液压以及柴油发动机零件经常会有一些大尺寸的深孔需要粗精加工。
针对客户的更高要求,山高刀具推出了各种能够满足苛刻要求的孔加工刀具。这些刀具不但满足尺寸精度的要求,同时也大大提高了现有加工效率,帮助客户在竞争激烈的市场环境中降低成本,以立于不败之地。
钻削
SD602是山高刀具今年最新推出的改进型大直径模块化深孔钻,可以钻长径比(6~7)×D的深孔,直径最大可以达到160mm。与以前的老产品相比,这款钻头新增加的一些特性使其性能得到了进一步增强。
采用可换刀夹以更改钻头加工直径是其新特性之一。SD602钻体上一共有4个刀夹,在钻削过程中发生意外(例如刀片崩碎)时,刀夹能有效保护高价值的钻体不受损坏。最外圆的刀夹设计有两种尺寸规格,通过更换N型(名义尺寸)和U型刀夹套件(减小尺寸)可以使用同一规格的钻头钻削两种不同尺寸的孔,从而提高了钻头的灵活性。
第二个新特性是中心引导钻的悬伸可以调节。与一般常见的大直径浅孔钻相比,SD602的一个显著特点是由传统的中心刀片改为了引导钻结构。这种设计的好处是使钻削过程中产生的径向切削力得到了更好的平衡,定心更稳定。中心钻的悬伸可以调节,以使修磨后的中心钻长度也能保持一致,同时在加工一些长悬伸孔时可以稍微拔出中心钻以增强其定心作用。
除中心钻外,SD602还通过另一项设计提高加工质量。在钻体的外圆上设计有两个对称的硬质合金导条,导条接触孔壁起到了支撑的作用,从而提高了整个钻削过程的稳定性,这样就可以增加刀片和中心钻的寿命,减少加工时的振动。
SD602是一款模块化钻头,其柄部采用山高独有的Graflex接口,通过更换不同长度和直径的接长杆,客户可以灵活地组合出所需的加工长度和直径。而其使用的方型刀片有四个可用的切削刃口,较低的成本加上高强度的刀片,使客户的刀具费用能够得到理想控制。与其他加工方式相比,SD602的安全性和效率都胜过一筹,在机床和夹具等条件得到满足下,使用该产品进行钻削是理想选择。
镗削
对于机械零部件的各类孔加工来说,如果对精度有较高的要求,一般都会在钻削后再进行半精和精加工,这时就需要用到各类粗精镗刀了。而对深孔加工来说,面临着与普通工况完全不同的挑战,即消除振动。
在机械加工中的振动会引起各种各样的问题,例如刀片破损、表面质量下降等,因此只有消除振动才能成功完成一个零件的加工。对于内孔加工(如内孔车削和镗削)来说,一般的钢制刀杆在其悬伸比达到4×D左右时性能达到极限,继续加长悬伸比则无可避免地面临振动的风险。硬质合金杆则由于其良好的刚性最长可以达到6×D左右的悬伸比,但由于现代零件设计的复杂程度不断增加,更深的孔随处可见,要成功且高效率地加工这些零件,采用传统刀具是几乎不可能实现的。
消除振动的方法以前一般有两种:一是增加刀具系统的刚性,简单来说就是使用更粗壮的刀杆或者使用刚性更好的材料,但由于随之而来的质量、成本增加等问题,这种方法受较大的限制;二是降低刀具的切削参数,但也会同时降低效率,这在如今激烈的市场竞争环境下显然是无法接受的。
山高在几年前就开发出了用于铣刀的标准减振刀杆Steadyline系列,这种减振刀杆的内部安装有动态减振机构,能够有效降低加工时产生的振动,提高刀具组合的动态刚性,从而使刀具能以普通刀杆无法实现的高切削参数顺利进行加工,效率最高可以提高3倍。
目前Steadyline系列减振刀杆可用于铣削、车削和镗削。在镗削时的悬伸比可达(6~10)×D,同时适用于粗镗和精镗,而重量与同等尺寸的普通钢制刀杆接近。所有的减振刀杆在出厂前都做好了动平衡和减振特性调整,可以直接使用。由于表面做了镀铬处理,长期使用也不会生锈。
使用Steadyline减振刀杆后,客户的加工效率、零件的表面质量、刀具的寿命都能得到提高,而且对机床主轴也起到一定的保护作用。
铰削
由于铰刀的齿数较多,与镗削相比,铰削往往能够达到更高的效率,但铰刀无法修正孔的位置精度,因此在需要高效率精加工而对孔的位置精度又没有太高要求的时候,可以考虑使用铰刀。
山高在2010年推出了用于大直径孔的模块化铰刀X fix系列,该系列标准品覆盖的孔径范围为39.5~154.5mm,可以加工的孔径比最深为6.5×D。
X fix所有的刀片都可以单独微调直径,并有一一对应的预加载导条,刀头和接杆以可调法兰形式进行连接,装到机床上后可以进行最终的微调,以保证加工出来的孔可以达到IT6级精度。
X fix的每个刀片有8个刃口,这样每个刃口的成本被降到最低,大大节约了刀具成本。目前该刀片一共有3种槽型和2种材质可供选择,能够适应所有材料和加工工况。根据直径的不同,齿数有3、5、7、9四种,覆盖了39.5~154.5mm的直径范围。齿数越多,意味着每转进给值可以更高,这样加工效率得到了大大提高。
X fix是一款模块化铰刀,根据直径的不同有不同尺寸的接杆备选,客户只需根据自己需要的加工长度和直径选择不同的接杆模块即可。所有的接杆都带有内冷却通路,配合刀头的通孔、盲孔模式选择,在所有加工条件下都能有很好的冷却效果。
目前,X fix铰刀已经在汽车、能源和矿山机械等行业得到了成功的运用,不仅如此,在加工大直径的精密孔时都可以使用这种铰刀,其高精度、高效率和低成本的特点可以有效帮助客户在竞争中占领先机。




