硬質(zhì)合金刀具的最新發(fā)展及應(yīng)用
瀏覽： 發(fā)布日期：2019-11-06
硬質(zhì)合金刀具的最新發(fā)展及應(yīng)用
常州浩克工具有限公司：
硬質(zhì)合金刀具
高精度、高效率是現(xiàn)代加工的方向，這對(duì)刀具提出的要求更高，并且隨著各種各樣的難加工材料的出現(xiàn)，刀具面臨著更大的考驗(yàn)。了解刀具行業(yè)最新的發(fā)展及應(yīng)用，有助于我們選擇正確、合適的刀具產(chǎn)品及解決方案。
隨著裝備、航空航天、武器、能源、汽車等行業(yè)的不斷發(fā)展，淬硬鋼、鑄鐵、高溫合金、鈦合金、復(fù)合材料等一大批難加工材料的應(yīng)用越來越廣泛，它們的硬度高、耐磨性高的特點(diǎn)給刀具帶來了較大挑戰(zhàn)。采用硬質(zhì)合金等刀具切削加工以上幾種難加工材料時(shí)，存在刀具磨損嚴(yán)重、刀具壽命短、加工質(zhì)量差、加工效率低等缺點(diǎn)，所以需要選用更加先進(jìn)的刀具。本文主要介紹山特維克可樂滿、瑪帕、伊斯卡、山高等幾家企業(yè)的刀具產(chǎn)品與技術(shù)，讓您了解到他們的最新動(dòng)態(tài)與發(fā)展趨勢(shì)。
★ 山特維克可樂滿：推出新型切削刀具產(chǎn)品與技術(shù)
1。CoroDrill 870：重新定義孔加工理念
山特維克可樂滿于近日推出了新款用于鋼件和鑄鐵件鉆削的新一代可換頭CoroDrill 870鉆頭，重新定義了常規(guī)孔加工。新一代可換頭CoroDrill 870鉆頭能夠節(jié)約加工時(shí)間，降低每孔加工成本，使它成為這幾年來最出色的鉆頭產(chǎn)品之一。其設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)在于鉆體與刀頭之間獨(dú)特而安全的接口可確保極高的穩(wěn)定性和精度，通用性很高。另外，快速、簡單的刀頭更換程序可使有效加工時(shí)間最大化。事實(shí)上，當(dāng)?shù)毒呷栽阢@柄上時(shí)就可以輕松更換刀頭。操作人員只需向下輕按刀頭，使其朝向支撐面，同時(shí)以鉆體上標(biāo)示的推薦扭矩值擰緊螺釘。停機(jī)是所有制造商減少利潤的一個(gè)主要原因，所以對(duì)于客戶來說，輕松換頭所帶來的益處是顯而易見的。
CoroDrill 870鉆頭的另一些優(yōu)點(diǎn)包括新的鉆尖構(gòu)形以及優(yōu)化的排屑槽型號(hào)、形狀和螺旋角，這些優(yōu)點(diǎn)優(yōu)化了切屑控制，使切削過程更加安全，從而使鉆削變得更加高效，加工出高質(zhì)量孔，并為下一個(gè)工序做好更充分的準(zhǔn)備。剛性刀體可實(shí)現(xiàn)高穿透率，及更長、更可靠的刀具壽命，從而進(jìn)一步增加了制造商的競(jìng)爭力。為了確保最佳穩(wěn)定性和最小跳動(dòng)量，可使用帶有密封圓柱形夾套的Hydrogrip夾頭來夾緊CoroDrill 870。應(yīng)當(dāng)指出，客戶永遠(yuǎn)不應(yīng)該將Hydrogrip夾頭與不帶圓柱形夾套的ISO9766鉆柄一起使用。
2。全新通用型高性能鉆頭：CoroDrill 460-XM
CoroDrill 460-XM是一種適合多種應(yīng)用的高性能鉆頭，能夠鉆削各種不同的材料。此類鉆頭提高了產(chǎn)能利用率，并且具有很高的靈活性和通用性。一把鉆頭便可適合所有材料，這意味著低庫存量和更高的加工靈活性，刀具裝夾時(shí)間也會(huì)相應(yīng)縮短。
CoroDrill 460-XM由細(xì)晶粒硬質(zhì)合金制成，具有極好的硬度和韌性，由此帶來很高的耐磨性和更長的刀具壽命。涂層經(jīng)過特殊的精加工處理，降低了摩擦系數(shù)。堅(jiān)固的橫刃設(shè)計(jì)使橫截面強(qiáng)度極佳，并且增大了排屑槽流量和改進(jìn)了排屑。140゜鉆尖角非常適合于多應(yīng)用鉆削，具有良好的定心能力和低推力結(jié)構(gòu)。該鉆頭的標(biāo)準(zhǔn)直徑范圍為3～20mm (0.118～0.787 inch)，鉆頭長度為2～5倍鉆頭直徑（DIN 6537 K與DIN 6537 L）?？色@得的孔公差： IT8～I(xiàn)T9，并可用于外冷和內(nèi)冷。
★瑪帕：展示刀具在閥體閥孔加工中的應(yīng)用
1。MAPAL導(dǎo)條精加工刀具
一般來說，球墨鑄鐵閥體孔加工的最終工序是珩磨，針對(duì)這種情況，鏜刀加工最終要達(dá)到的精度會(huì)比較寬松些，要求一般是直徑公差H7，圓度0.01mm<，圓柱度0.01mm～0.012mm，粗糙度在Ra1.6～2.0。針對(duì)這種情況，需要控制的是圓柱度及適合珩磨的粗糙度， MAPAL的加工工藝是粗加工擴(kuò)孔——半精加工——精加工引導(dǎo)——精加工。精加工刀具是MAPAL導(dǎo)條刀具，由一把引導(dǎo)刀和一把長刀組成。
MAPAL導(dǎo)條精加工刀具能完美實(shí)現(xiàn)最終工序珩磨對(duì)粗糙度及圓柱度的要求，圓柱度控制在0.01mm以內(nèi)，粗糙度控制在Ra1.6～2.0之間，并且能使用Vc=80～100m/min的高效加工參數(shù)。
因成本控制的需求，現(xiàn)在也有部分閥體生產(chǎn)企業(yè)希望加工球墨鑄鐵閥體孔時(shí)取消珩磨工序，這樣就對(duì)最終的切削加工提出了巨大挑戰(zhàn)， MAPAL與這些企業(yè)一起共同解決了這個(gè)問題，可以完全地滿足產(chǎn)品要求。
由一把MAPAL導(dǎo)條刀保證孔的所有加工要求，刀具使用PCD材質(zhì)的刀片，加工可以完全滿足圖紙要求，尺寸控制在Φ34+/-0.003以內(nèi)，圓柱度控制在0.003mm以內(nèi)，刀具經(jīng)濟(jì)性達(dá)到客戶降低成本的要求。
2。針對(duì)鋁合金閥體孔的加工
在汽車行業(yè)中大量用到ABS閥和自動(dòng)變速箱控制閥，這類閥體的材料基本上都是采用鑄造鋁合金，鋁合金閥體孔的最終加工一般都是精鏜或精鉸，除了尺寸精度、圓柱度、粗糙度的要求，還有各階梯孔之間的同軸度要求，加工難度很高，針對(duì)零件的特殊要求，MAPAL有兩種工藝解決加工難題，一種工藝類似于不需要珩磨的球墨鑄鐵閥體孔加工，在此不再贅述；另外一種工藝是采用焊接PCD刀具進(jìn)行精加工。
★伊斯卡：推出全新IQ系列刀具
伊斯卡于2012年10月31日在江蘇蘇州金雞湖凱賓斯基大酒店舉辦的 “伊斯卡IQ系列產(chǎn)品發(fā)布會(huì)”中，IMC集團(tuán)總裁兼伊斯卡CEO Jacob Harpaz先生，向中國機(jī)械行業(yè)分享了全新的伊斯卡IQ系列產(chǎn)品。
伊斯卡倡導(dǎo)IQ理念，提出以智造改變制造，一來強(qiáng)調(diào)其持續(xù)創(chuàng)新的企業(yè)文化，二來突出伊斯卡推出的IQ系列為心血凝聚。伊斯卡以智慧制造刀具、點(diǎn)亮刀具，將刀具設(shè)計(jì)發(fā)揮到極致，以期發(fā)揮刀具的極致性能。最終目的是通過革新的刀具產(chǎn)品及技術(shù)，為用戶帶來生產(chǎn)效率上的飛躍。該系列的全稱為“HIghQLine”，既表述了IQ系列，也傳達(dá)了其High的結(jié)果，即高性能、高生產(chǎn)率、高收益率。
IQ系列全面涵蓋了車刀，切斷、切槽刀，銑刀，鉆頭以及刀柄，打破了常規(guī)設(shè)計(jì)。向金屬切削世界宣告，沒有什么不可以。
伊斯卡在ISO車刀領(lǐng)域，提出了經(jīng)濟(jì)型ECO小規(guī)格車刀片的概念，該系列刀片，打破了ISO車刀片規(guī)格與切削參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可采用更小一號(hào)規(guī)格刀片實(shí)現(xiàn)相應(yīng)切削參數(shù)，如：以經(jīng)濟(jì)型CNMG 09刀片實(shí)現(xiàn)常規(guī)CNMG 12刀片的切削參數(shù)。在鉆頭領(lǐng)域，推出平底束魔變色龍鉆頭系列。特別適合加工沉頭螺釘孔的沉孔，而采用該鉆頭所獲得的中心孔，則成為加工螺紋底孔鉆頭的定位孔。
★山高：引領(lǐng)復(fù)合材料的跨領(lǐng)域應(yīng)用
由于復(fù)合材料的高耐磨性，刀具通常采用金剛石涂層或者PCD（聚晶金剛石）刀具切削。同時(shí)，復(fù)合材料加工過程中，需要鋒利的切削刃，將纖維切除。金剛石涂層可以顯著提高刀具壽命，但是金剛石涂層在涂層前需要刃口處理，方便涂層附著，同時(shí)金剛石涂層本身有一定厚度，所以會(huì)造成金剛石涂層刀具較不鋒利，通常刃口圓角約為20μm。PCD刀具直接刃磨而成刃口，所以可以比較鋒利，通常刃口圓角約為10μm。
山高刀具提供完整的加工復(fù)合材料銑刀和鉆頭，分為兩個(gè)系列，金剛石涂層和PCD銑刀，全部為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品推向巿場(chǎng)。
金剛石涂層銑刀分為5種：
（1）小螺旋角銑刀：減小軸向切削力，減少毛刺，可以應(yīng)用于所有塑料基復(fù)合材料，并可以很好加工高含硅鋁合金；
（2）小螺旋角球頭銑刀：主要用于加工材料成形，如航空起落架型面加工；
（3）左旋右旋銑刀：將材料至于螺旋角交叉處，完全抵消加工過程中的軸向切削力，從而實(shí)現(xiàn)最好的加工表面質(zhì)量，主要用于軍工行業(yè)；
（4）菠蘿銑刀：采用更多的左旋齒，將材料下壓，提供工裝剛性，獲得較好表面質(zhì)量，主要用于加工碳纖維復(fù)合材料；
（5）蜂窩材料專用銑刀：鋸齒狀切削刃設(shè)計(jì)，鋒利刃口，輕快切除，防止壓倒蜂窩，主要用于加工，紙蜂窩板，鋁蜂窩板和鈦合金蜂窩板。
PCD銑刀分為3種：
（1）0°刃傾角PCD銑刀：適用于絕大多少應(yīng)用的各種復(fù)合材料（包括塑料基復(fù)合材料，金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料）；
（2）+3°刃傾角PCD銑刀：加工過程中將材料下壓，從而得到最好的上表面表面質(zhì)量；
（3）-3°刃傾角PCD銑刀：加工過程中將材料上推，從而得到最好的上表面表面質(zhì)量。
金剛石涂層鉆頭分為2種：
（1）C1鉆尖設(shè)計(jì)：由兩個(gè)頂點(diǎn)角形成，減小軸向切削力，防止分層，用于加工出口為復(fù)合材料的材料；
（2）C2鉆尖設(shè)計(jì)：由180°平面頂點(diǎn)角和小鉆尖形成，較好的斷屑和排屑設(shè)計(jì)，保證孔的質(zhì)量。適用于加工出口為金屬材料的疊加復(fù)合材料，如碳纖維+鋁合金等材料。
PCD鉆頭為復(fù)合鉆尖設(shè)計(jì)，可以加工復(fù)合材料出口材料，也可以加工金屬材料出口材料，也可以實(shí)現(xiàn)加工芳綸孔，最好的孔面質(zhì)量。
山高刀具也可以根據(jù)客戶要求，專門定制各種加工復(fù)合材料的刀具。如針對(duì)俄羅斯RUSAVIAINTER的碳纖維材料，山高刀具應(yīng)用JC840左旋右旋銑刀進(jìn)行加工，可以實(shí)現(xiàn)輪廓銑削為5mm，工件厚度為8mm，進(jìn)給為180m/min的順銑，切削順滑，表面質(zhì)量良好。
對(duì)法國空中客車公司，Jobs Jomach 159機(jī)床對(duì)碳纖維材料的切削，山高刀具采用直徑為6.35mm的標(biāo)準(zhǔn)鉆頭X31，線速度可達(dá)180m/min，進(jìn)給為850mm/min，切削毛刺較小，刀具壽命達(dá)到60分鐘以上。
對(duì)于某航空發(fā)動(dòng)機(jī)客戶Creno liner 5軸機(jī)床的碳纖維+鋁蜂窩+碳纖維復(fù)合材料切削，山高刀具采用直徑10mm的JC860蜂窩加工銑刀進(jìn)行銑削開槽，切削深度為40mm，線速度為160m/min，進(jìn)給速度可實(shí)現(xiàn)300mm/min。
隨著復(fù)合材料生產(chǎn)成本的不斷降低，產(chǎn)量大幅提升，其應(yīng)用范圍也越來越廣，隨之帶來的加工挑戰(zhàn)也不斷增加；刀具制造商們應(yīng)不斷研制更多新型專用復(fù)合材料刀具，以滿足巿場(chǎng)需求，這已是勢(shì)在必行、刻不容緩之事了。
