CCMT2016刀具展品评述
2017-01-05中国机床工具工业协会工具分会执笔
中国机床工具工业协会工具分会 杨 晓 执笔
CCMT2016刀具展品评述
中国机床工具工业协会工具分会 杨 晓 执笔
由中国机床工具工业协会主办的第九届中国数控机床展览会(CCMT2016)于2016年4月11日至15日在上海新国际博览中心举行。来自国外的刀具厂商伊斯卡、玛帕、蓝帜、三菱、泰珂洛、号恩、翰默、京瓷、雄克,来自国内工具行业的株钻、成量、哈量、哈一工、大连远东、成都工研所、赣州澳克泰、苏州阿诺、无锡方寸、苏州锑玛、北京沃尔德、常熟万克、常州富力、成都锋宜、哈尔滨中天、绵阳绵工、宁波三韩、无锡泰诺、株洲科力特、浙江上优、无锡斯米卡,以及代理商尚亚等数十家企业组成了本届展会工具展区的主要阵容。本文仅就本届CCMT工具展区的重点新品和技术述评如下。
一、车刀
不少厂商在CCMT2016展会上推出了新的车刀材质、车刀片槽型或车刀结构。
伊斯卡展出的车刀新品中可以说是以上三者兼而有之。在材质方面,伊斯卡展出了适用于加工不锈钢材质的IC6025(见图1)、用于高温合金车削及切槽加工的硬质合金牌号IC806(见图2上)和IC804(见图2下)。
IC6025是在具有富钴层的基体上经TiCN中温化学涂层(MTCVD)结合α-Al2O3涂层,并进行了束魔涂层后处理(SUMO TEC),加工范围涵盖了ISO(M20—35),建议用于中低速对不锈钢进行粗加工及断续切削。
图1 伊斯卡的IC6025
IC806在超细晶粒基体上进行氮铝钛(TiAlN,PVD)涂层并进行束魔涂层后处理,具有更加出色的耐磨性,显著提高了刀具寿命和可靠性;而IC804是在其未涂层材料IC4上进行氮钛铝(AlTiN)涂层并进行了特殊的涂层后处理,刀具寿命和可靠性得以显著提高。两者相比较,IC804的耐磨性更高而IC806的韧性稍好。
图2 伊斯卡的IC806(上)和IC804(下)
三菱材料也展出了两种用于车削的材料,即被称为“开天涂层”的UE6120(见图3)和被称为“辟地涂层”的MP735(见图4)。
“开天涂层”UE6120具有专用强韧硬质合金基体,因此其耐破损性优异;较厚的膜层是微细TiCN,采用了近年来流行的晶粒定向生长技术,耐磨损性特别好;次外层是平滑的Al2O3膜层,耐热性优异;外层被称为“超平滑安定涂层”,具有平滑表面及涂层稳定性优异的特性。
图3 三菱材料的UE6120
“辟地涂层”MP735采用Al含量大幅提高的新技术——“高铝技术”,涂层硬度提高且高硬度相稳定。据介绍,MP735在超耐热合金车削加工时的耐磨损性、耐前刀面磨损性和耐粘结性大幅改善。
图4 三菱材料的MP735
国内硬质合金刀具的领军企业株洲钻石在本届CCMT展会展出了其数控刀片牌号体系的全新构架,在切削材质方面包括了YB7315、金钻YB9320和银钻YB6315(见图5~图8)。
YB7315是株洲钻石用于加工铸铁类材料车削新牌号。它具有全新的基体:全新硬质合金基体配合优化的烧结工艺,粘结相和硬质相的完美搭配使基体具有出色韧性和优异的耐磨性;精细控制的超细晶粒涂层:通过成分优化,涂层晶粒进一步微细化、均匀化,综合性能更加优异,大幅提高刀具寿命;晶核预植Al2O3生长技术:采用晶核预植技术的超细Al2O3涂层, 在提高涂层厚度后仍具有优异的结合强度,保证了加工的安全性。
图5 株洲钻石的YB7315
金钻YB9320则是株洲钻石的第三代涂层产品通用加工牌号,可用于钢件、不锈钢件车削、铣削新牌号。据介绍,YB9320采用了能控制原子级的高端涂层技术:其独一无二的原子重排技术,实现涂层硬度、韧性及热稳定性的完美匹配;多层涂层:最薄涂层仅为6~7个原子厚度。据介绍,通过原子重排技术使得其涂层与基体结合力、韧性、硬度和高温性都得到了有效提高。
图6 株洲钻石的金钻YB9320
而银钻YB6315则是株洲钻石用于钢件材料车削新牌号,也属于株洲钻石的第三代涂层产品。株钻介绍说,银钻YB6315采用了全新的高钴含量硬质合金基体和全新的烧结工艺,提高了抗冲击性能(见图7)。
图7 银钻YB6315基体特性
银钻YB6315具有梯度结构的超细晶中温(MT)涂层(见图8),这使得银钻YB6315的高温性能和耐磨性能提高。我们看到的银钻YB6315都是银色的外表,这种颜色使刀片的磨损更容易判别,这点上可以说与瓦尔特的“银虎”、山高的“新金刚甲”都有共同之处。
图8 银钻YB6315涂层特性
赣州澳克泰则在本届展会上展出了其AC150P材质(见图9)。AC150P基体材料采用特殊改性技术,其组织均匀、性能稳定、高温条件下抗软化性能较优;涂层通用性强,可用于铸铁、碳钢、合金钢和不锈钢的车削;涂层中的中温TiCN沉积温度低,因而获得了细小晶粒度的涂层,提高了涂层的耐磨性;而独特的中温TiCN与Al2O3涂层之间的过渡层成分,使过渡层厚度比一般刀具厂家的涂层厚,增强了涂层的结合强度;优化了Al2O3与中温TiCN涂层厚度比例,使刀具寿命最大化;采用特殊的涂层后处理工艺,使涂层表面处于压应力状态,得到光滑的涂层,延长刀片的使用寿命,提高工件的光洁程度。
图9 赣州澳克泰AC150P的电镜扫描
在车刀的断屑槽形方面,总能见到一些不仔细看难以发现的新槽形。这次伊斯卡展出的车削钢件的槽型由粗到精分为R3P、M3P和F3P三种:带有强固切削刃的R3P断屑槽用于钢的粗车,大正前角降低了切削力,切削轻快;带有强固切削刃的M3P断屑槽(见图10)用于钢的半精车,大正前角降低了切削力,切削轻快;带F3P断屑槽(见图10)的双面刀片用于钢的精车,强固切削刃,这种断屑槽的大正前角设计使得切削更轻快,降低了切削力及刀片磨损,最终大幅提升刀具寿命。
图10 伊斯卡F3P钢件精加工槽型
澳克泰用AC150P开发了其PC3槽型(见图11)。PC3刀尖槽底部小斜面的设计,能加强刀尖强度,从而延长刀具寿命;能减小切削阻力,让切屑自然弯曲折断,从而减小振动:阻力和振动的减小均有利于寿命的延长;它实现开放型槽型,不但在小切深和小进给时能良好断屑,在大切深和大进给时刀尖仍有较大的容屑空间,达到良好排屑的目的。
图11 澳克泰展台上的AC150P/AC250P新断屑槽PC3
在小零件的切槽车刀上,伊斯卡推出了许多有新意的产品。用于小零件车削的自动车床通常称为瑞士式车床,这种车床所用的刀具结构紧凑,与传统车床的刀具有很多不同。由于尺寸小结构紧凑,这方面原本可选刀具不多,新技术应用也少,伊斯卡的新产品为小零件车削提供了更多选择。图12是伊斯卡的瑞士自动车床高压冷却系列,冷却液直达刀片切削刃。刀具的最大冷却压力可达34MPa(340Bar),提供刀方为10mm及16mm的刀杆。
图12 伊斯卡的瑞士自动车床用刀具系列
图12a中左边红色圆圈中是带主偏角的背车刀片。伊斯卡过去只提供不带断屑槽的背车刀片,带0°主偏角,切宽为0.7mm。为了给直径非常小的工件及脆性材料工件的加工提供解决方案,伊斯卡推出切削刃口宽度为0.3mm的刀片,刀片带有7°主偏角用于加工延展性良好的材料;图12a中右边红色圆圈中以及图12b是带压制断屑槽的高效切槽刀片:该刀片能为合金钢及不锈钢的加工提供出色的切屑控制;图12c是侧面锁紧机构使得切槽刀装夹于瑞士自动车床时更易于操作;图12d中的PICCO小刀杆系列用于小直径内孔切槽加工,目前伊斯卡最小切槽加工孔径为2mm。
伊斯卡在重型切断车刀方面也展出了新产品。
考虑到重型切槽即重型车削—切槽加工中刀具切削区域部位最易受损,伊斯卡设计出一款独特的刀夹(见图13下方的大圈)。伊斯卡介绍说,这种重型切槽刀具更换时只需更换刀夹而不是更换刀体或刀板。刀片的更换易于操作且装夹可靠,这为用户提供了非常经济的解决方案,并提高了刀体或刀板的使用寿命。强固的刚性夹持系统工程设计足以承载重型工业切槽加工的高负载。这种切槽车刀的无上压爪设计使得切屑流无阻碍,冷却液高效直达切削区域,确保刀具切削刃在更长的时间段里保持高效,即便是应用于深槽加工时。除了大幅延长刀具寿命,有效冷却还提高了生产率并使得工件表面质量更高。同时伊斯卡特制了两款高性能切槽刀系列,分别是SUMO GRIP 及 DOVE-IQ-GRIP(见图13上方的红圈):刀片切削宽度范围可达20mm,两个系列的切槽刀均体现了在恶劣的加工条件下必不可少的优异性能。
图13 伊斯卡的DOVE IQ GRIP
二、铣刀
在铣刀方面,首先要介绍三菱材料的可转位铣刀WSX445(见图14)。这种铣刀的特点是双面刀片却可以有大前角和多个有效的切削刃。以前我们曾经见过不少单面刀片的大前角铣刀,也见过不少双面刀片的铣刀,或者双面刀片大前角但有效的切削刃数量偏少。而WSX445铣刀刀片具有双面各4个切削刃,并在安装在刀体上之后能有26°的大前角。这种设计对于导屑产生了正面的影响,切屑的卷曲更为合理,不易损伤未经使用的其它切削刃。
图14 三菱铣刀WSX445
要介绍的第二种铣刀是三菱材料的高效精加工用面铣刀FMAX(见图15)。这种铣刀有三个技术特点:第一是锁紧机构,刀夹上有个倾斜的锁紧槽,当锁紧螺钉锁紧刀夹时,刀夹的两个受力面形成一个楔形锁紧(三菱称其为“燕尾槽固定”),这样就可以防止刀夹在高转速大离心力作用下飞出;第二是调节机构,它的调节采用大调螺钉与微调螺母相结合,可确保多次重磨后的调整量,且可简单地调整高精度的切削刃正面振摆(5μm以下);第三是冷却结构,刀体上安排了接近沿前刀面喷出的冷却液喷孔,能有效防止前刀面上产生粘屑。
图15 三菱FMAX铣刀(①为锁紧机构,②为调节机构,③为冷却结构)
玛帕公司也展出了具有新结构的装金刚石刀片的面铣刀FlyCutter和EcoMill-Blue(见图16)。主要应用于小主轴(如BT30)的FlyCutter刀盘采用铝制刀体以减轻刀盘高速旋转时的转动惯量,同时在刀齿前方去除相当一部分刀体,这样既利于进一步减轻刀重和转动惯量,也利于切削时的容屑,保证在刀齿脱离切削区间前不至于发生容屑空间被堵塞的情况,确保加工的安全性。EcoMill-Blue则在刀夹上设置了小的临时容屑空间,在切削区域切屑被导入这个临时容屑空间,而当刀夹由切削区域脱离,切屑就在离心力的作用下被甩了出去,临时容屑空间被清空等待下一周期中切削任务的到来。这样一来,加工中所产生的切屑加工完的切屑都被刀夹带走了,工件表面没有切屑残留,使得后面的清洗工序非常简单易行。
图16 玛帕的两款PCD面铣刀及其刀夹
伊斯卡则在展会上推出了HELIDO 800铣刀(见图17)、旋风槽铣刀和英格索尔铣刀。HELIDO 800铣刀在同一个刀体上既可装切深较大的方形刀片,也可装切深稍小但刀刃数翻倍的八角形刀片。伊斯卡介绍说,HELIDO 800铣刀的刀片是由斜螺钉牢固夹持于定位槽中,因此装夹具有高刚性和高可靠性。
图17 伊斯卡的HELIDO 800铣刀
德国蓝帜展出了其旗下基宁格的新型仿形铣削刀具CopyMax2(见图18)。传统的仿形精加工铣刀基本上都是无法转位的,一旦用到磨钝就废弃整个刀片。而CopyMax2带有二个全功能切削刃,当第一个切削刃磨损时,该刀片可以转位并重复使用,且和第一个切削刃具有相同的刀具使用寿命。蓝帜介绍说:其开发的解决方案包括新型锥形杆、专门设计的夹紧螺丝和仿形铣削刀具,这些部件之间的完美结合能够实现最大化的工艺可靠性。
图18 蓝帜的CopyMax2铣刀
号恩公司展出了其微径立铣刀系统DS(见图19)。据介绍,号恩已经针对用于加工未硬化钢的DS系统进行了显著扩展,新的立铣刀系列产品具有更优的几何结构,可提供超精细的表面质量。现在,号恩的球头立铣刀规格最小直径可达φ0.2mm,立铣刀规格最小直径可达φ0.1mm。号恩称,全新的锐角或圆角式四刃微型立铣刀是精整加工和仿形切削操作的理想之选。同时,加工深度可达到公称直径的3倍、5倍甚至7倍。
图19 号恩的微直径铣刀
三、孔加工刀具
在孔加工刀具方面,大连远东用其收购的美国克利夫兰品牌展出了各种高速钢专用钻头。
伊斯卡的IQ变色龙钻700系列也令人瞩目(见图20)。IQ变色龙钻700系列设计独特,通过硬质合金刀头开槽部位弹性变形实现自锁紧,无需任何其他锁紧螺钉等配件。钻削直径范围为33~40mm,除了1.5XD 、3XD、5XD及8XD的整体式钻头,还推出了钻深400mm的大钻深比模块式钻头。IQ变色龙钻700系列中DFN钻杆的燕尾槽设计可更有效防止刀头从定位槽中脱落;革新的定位槽设计,避免了利用刀杆定位槽弹性夹紧刀头的方式,使得每一钻杆装夹刀头的次数更多,寿命更长;更大的定位面设计可承担更大的切削力,使得钻头能应用于高切削负载;大螺旋角、钻杆表面抛光设计使得排屑更顺畅;螺旋内冷却孔设计为钻削过程提供了高效冷却及润滑;强固的钻杆夹持伊斯卡独特凹弧面刃型刀头,保证高效率钻削下获得高精度的孔。
图20 伊斯卡的IQ变色龙钻700系列
尚亚则展出了来自MILLER的三刃钻Tritan-Drill(见图21)。尚亚介绍说,Tritan-Drill具有高定心性,适用于贯穿孔和破孔的加工;通过修磨横刃,降低切削力和加工热量。
图21 MILLER的Tritan-Drill三刃钻
近来,3D打印成为制造业的一个热门话题。许多人对包括3D打印在内的增材制造对应用于减材制造的刀具行业会产生什么样的影响忧心忡忡。玛帕展台上的2个产品给了我们一种回答: 3D打印并不是抢了刀具的“饭碗”,3D打印可以用来制造我们原本很难制造的刀具,从而丰富了刀具的品种规格。图21是玛帕3D打印的可换头钻头QTD。我们知道原本钻头的内冷孔会对钻头的槽型产生影响,带双内冷孔的可转位钻头或冠齿钻由于内冷孔只能是直孔或两段搭接的直孔,在经济的范围内无法制造出螺旋长度较长的螺旋槽钻头。玛帕运用了3D打印技术,使螺旋内冷孔甚至螺旋异形内冷孔(见图22,右上角小图左侧为三角形内冷孔)加工难题迎刃而解。
图22 玛帕采用3D打印的可换头钻头QTD
复合材料加工是近年来增长较快的行业之一。玛帕在本届展会上展出了不少复材加工刀具(见图23)。由于复材加工是一个较新的领域,许多刀具用户和服务商对复材的了解还不够全面。玛帕展出的复材用冠齿钻(即可换头钻头)能够简化复材的刀具使用,一般无需刃磨,在钻头切削刃磨钝后更换齿冠(即头部)就能再次进入加工过程。
图23 玛帕展出的复材工件和加工复材的可换头钻头
玛帕还展出了一种用于复合材料钻孔的套料钻(见图24)。对于这种套料钻,玛帕解释说,这并不是因为用户需要节约材料、减少切削功率、留下芯部以供取样等采用常规套料钻头的目的,而是为了减少切屑。因为复合材料的切屑常常呈粉末状,切屑的比重较小,漂浮在空气中的切屑极易被操作者吸入体内,对工人的健康非常不利。尽管工作场所一般都有控制粉尘的措施,但加工时更少地产生复材切屑就更容易得到更好的工作环境。
图24 玛帕的玻璃纤维套料钻
无锡方寸展出了一种正在申请实用新型专利的粗镗刀。如图25所示,这种新型模块化可调直径粗镗刀包括镗刀体1和装有刀片3的刀座2,镗刀体1与刀座2通过螺钉4固定,而镗刀体和刀座具有互相啮合的定位齿条5,这组定位齿条与镗刀体的轴线形成一个小于90°的夹角。据无锡方寸介绍,这种粗镗刀利用了倾斜齿分力作用,合理地将切削抗力按设计方向传递至镗刀体,减少了切削抗力对模块间定位的影响,从而提高了镗刀在切削过程中的稳定性。
图25 无锡方寸的新型模块化可调直径粗镗刀
上海松德也展出了他们的微米级镗刀和减振镗刀(见图26)。
与常规微米级镗刀调节精度每格半径1m直径2m不同,上海松德将微米级镗刀的调节精度提高到每格半径0.5m直径1m。松德介绍说,其精镗刀主要部件由不锈钢制成;调整精度特别高,加工稳定可靠;通过不同刀座的更换可实现镗孔范围的扩展,减少镗刀库存数量;可选择安装不同类型刀片的刀座,适应不同的加工材料及工况;模块化接口,拆装简单方便。这种微米级镗刀的尺寸范围已覆盖了φ2~φ86mm。上海松德凭借这一产品在本届CCMT展会上获得了中国机床工具工业协会颁发的“CCMT2016春燕奖”。
图26 上海松德的微米级镗刀
上海松德展台上另一个引人注目的产品是减振镗刀(见图27),这一产品刚刚获得了当年的“金属加工行业——2016荣格技术创新奖”。松德介绍说,减振刀具有效解决了长悬伸刀具切削振颤问题,特别是在深孔加工中的减振镗刀应用最为广泛。但一直以来减振刀具被国外刀具品牌所垄断,国内刀具制造业始终难以望其项背。松德研发团队坚持不懈地致力于减振系统的研究,终于攻克了这一难题。上海松德的技术人员充分研究了动力减振技术和阻尼减振技术,设计开发出了独特的有阻尼减振系统及其结构形式,有助于精确地将刀具振动的振幅快速减至最低;同时研究了切削振颤控制技术,便于准确地确定不同领域的振动类型,有效地控制这些振动。因此,松德的阻尼减振镗刀悬伸长径比可达加工孔径的10倍,加工孔径范围φ21~φ300mm。同时,这种减振镗刀使用简单,无需在线调整;性能稳定,在不同的切削环境下均能达到有效减振防振的效果;加工效率比普通刀具效率提高2~10倍。
图27 上海松德的阻尼减振镗刀
四、螺纹、齿轮加工
在螺纹刀具方面,伊斯卡展出了带10个切削刃的IQ五角双头螺纹刀(见图28)。伊斯卡介绍说,该刀片采用了其通用合金牌号IC908,螺纹刀片寿命显著延长;相比于常见的三刃平装螺纹刀片,该刀片增加了切削刃数量;刀体设计有内冷却通道,既适用于常规冷却加工,也适用于高压冷却加工;刀片转位简捷方便,操作者不需完全取下刀片锁紧螺钉即可在机床上进行转位操作(不包括换面),故可实现“无停机时间”。
图28 伊斯卡IQ五角双头螺纹车刀(DECA-IQ-THREAD)
苏州锑玛展出了一种石油阀门专用螺纹铣刀(见图29)。锑玛介绍说,用于石油阀门零件的刀具尤其要能够适应恶劣的工作环境,确保安全可靠。这是因为客户机床通常为大功率的卧加,平常大多进行石油阀门的面铣和大孔加工,刀具一般为大的铣刀盘和大的浅孔钻,负载非常大,这样久而久之主轴和刀柄的精度都不太好;加上石油阀门的材料为有一定耐腐蚀性的高强度合金钢,加工难度大。在这种工况下,螺纹铣刀必须克服跳动大和振动大的困难,才能确保铣刀在切削过程中不崩刃和断刀,加工出来的螺纹也不会有喇叭口的现象。
图29 苏州锑玛的石油阀门专用螺纹铣刀结构
成都成量工具展出了其开发的3种专用丝锥(见图30)。第一种是汽车轮毂专用丝锥。这是一种针对汽车轮毂通孔专门设计的螺尖丝锥,采用高性能高速钢和M.power涂层,适用于S53C等难加工材料的加工和硬度在25~32HRC的其它淬火钢加工。成量推荐了35~40m/ min的切削速度(采用油或冷却液)。第二种是针对加工奥氏体不锈钢等难加工材料(如301、304、305、316、316L等)而设计的专用丝锥,同样采用高性能高速钢和M.power涂层,但丝锥的槽型经过特殊设计,推荐的切削速度降低到了4~8m/min。第三种是针对淬火后材料硬度达到45~52HRC的高硬钢加工的丝锥,材料采用粉末冶金高速钢和M.power涂层,结构上是多刃直槽,成量推荐的切削速度进一步降低到了2~4m/min或者手动攻丝(采用油或油膏冷却)。
图30 成都成量工具的3种专用丝锥
在齿轮刀具方面,德国蓝帜展出了滚刀—倒角复合刀(见图31)。蓝帜介绍说,此刀具可以根据齿轮加工的要求设计为粗滚、倒角和精滚或粗滚、倒角,精滚刀的加工精度最高可达IT6~7级,可取代原有的剃齿工艺,同时倒角加工效率比原工艺提高30%,而且省去了倒角机的投入,大大降低了生产成本和设备投资。这款刀具既适用于加工汽车工业的小模数齿轮,又适用于风电、建筑、起重机、军工等行业大模数多齿数的齿轮加工。蓝帜表示,随着对齿轮精度的要求不断提高,倒角的质量及效率要求将逐渐成为重要的问题,其独创的倒角刀系统既可提高产品质量,又可大幅提高生产效率,降低加工成本。
图31 蓝帜的滚—倒刀具系统、加工状况及结果
哈一工也展出了可转位齿轮滚刀。哈一工介绍说,他们的可转位齿轮滚刀采用模块装配式结构,由多片刀夹模块及两侧法兰盘组装成一件滚刀。适用于留磨或磨前大模数齿轮的高速、高效加工。这种滚刀的刀夹模块为片状结构,每个刀夹模块形成一圈螺旋线,制造精度更高;刀齿为硬质合金可转位刀片,刀片刃口用钝后可直接转位(更换刀片可在机床上进行而无需卸刀,减少辅助时间)。
除了可转位齿轮滚刀,哈一工也展出了可转位齿轮铣刀,包括可转位齿轮粗铣刀、可转位半精切齿轮铣刀和可转位精切齿轮铣刀。以可转位精切齿轮铣刀为例,哈一工的展品可加工8~9级精度齿轮,带倒角的铣刀可直接加工出齿轮倒角,而带沉割的齿轮铣刀可用于磨制齿轮的火前加工,能够获得更高的表面质量,避免淬火时的应力集中问题。
德国号恩这次也展出了一款齿轮铣刀(见图32)。号恩的齿轮铣刀是与其盘形锯片铣刀类似的结构,分为头部整体式、多齿单排和多齿双排几种。号恩说,他们提供从模数0.5到模数30的齿轮刀具,可加工直齿圆柱齿轮、铣削轴/轮毂连接、插削内齿、铣削蜗杆轴及非标齿轮。
图32 德国号恩的齿轮铣刀
五、成形加工刀具
成形加工刀具是刀具厂商提供解决方案的重要特征之一。在本届CCMT2016展会上,不少厂家尤其是国内刀具厂商展出的成形刀具颇为令人欣喜。
哈一工展出了可转位转子槽铣刀和可转位榫槽拉刀(见图33)。哈一工介绍说,可转位转子槽铣刀是一款专业化极强的专用配套刀具,是加工大型电机各类转子槽最理想的刀具。哈一工根据用户需要先后设计制造了5万至100万千瓦发电机机组转子槽粗铣刀、半精铣刀、精铣刀等配套刀具,其中有加工直槽的铣刀,也有半精加工斜槽铣刀及精加工斜槽铣刀等等。铣刀刀片切向排列在可换刀片座上的相应位置,具有最佳的刚性与可靠性,能最大程度地发挥机床的效率,因此,该转子槽铣刀也是最经济的电机转子槽加工刀具,在国内电机行业广泛推广应用。
哈一工的可转位榫槽粗拉刀,通用性强,拉削槽型为矩形,适用于对键槽或榫槽等成形槽的粗拉削,尤其适用于汽轮机行业的榫槽拉削。哈一工说,他们的硬质合金可转位粗拉刀在刃口磨损后只需更换刀片,无需再重新对刀,通过刀片及刀体的一致性就能保证拉刀的精度,减少了辅助加工时间,极大提高了该刀具加工机床的使用效率。
图33 哈一工的可转位榫槽粗拉刀
苏州阿诺展出了其曲轴、连杆的整体刀具解决方案和用于发动机缸盖、液压阀块加工的成形刀具(见图34)。在阿诺的曲轴整体刀具解决方案中,30倍长径比的超长整体硬质合金钻头特别引人注目,已经达到与国外类似的高水平。阿诺还展出了几种有优势的产品:用于刹车盘等产品加工的多槽钻浅孔钻有效解决了浅孔钻孔倒角一次加工刀具修磨次数少成本高的问题;用于钎具行业43~55HRC高硬材料精密加工的强力钻,有效实现了以钻代铰,极大地提高了加工精度和工作效率;为液压行业开发的成形阶梯钻有效解决了阀块孔加工尺寸、结构复杂问题。
图34 苏州阿诺的曲轴整体刀具解决方案
无锡方寸也展出了多款成形刀具。图35是无锡方寸展出的为柴油机高压共轨系统零件“轨”提供解决方案的案例。方寸的解决方案包括了套车外圆及平面、铣外螺纹和套车零件的回油口。通过成形和复合,减少了加工时间和换刀时间,用户的加工效率大为提高,经济效益较为显著。
图35 无锡方寸用于柴油机高压共轨系统零件“轨”的解决方案
六、工具系统
在工具系统方面,德国翰默展出了带安全锁(Safe Lock)的飞瀑(Cool Flash)刀柄。几年内,翰默先后推出了能防止刀具从夹头中拔出的安全锁技术(图36中红色箭头所指)刀柄和以贴近刀具喷射切削液为特征的飞瀑冷却(图36中蓝色箭头所指)刀柄,本届CCMT上翰默展出了将这两项技术结合在一起的刀柄。翰默介绍说,这种结合两种新技术于一体的新型刀柄在国内和国外的航空发动机制造业已得到了用户的认可,认为这样的刀柄对于耐热合金的加工很有帮助。
图36 德国翰默带安全锁的飞瀑刀柄
玛帕和尚亚则展出了采用3D打印的液压夹头(见图37)。由于液压夹头的液压腔形状要求较高,因此小直径的液压夹头制造存在较大困难。但3D打印技术的兴起为这种小直径液压夹头的制造提供了新的解决途径。玛帕和尚亚展出的3D打印液压夹头就是这种技术的应用成果。对于3D打印液压夹头的经济性,玛帕表示,由于他们的3D打印处于日夜连续生产的模式,成本不很高,其售价与传统制造的液压夹头相比相差不大。
图37 采用3D打印的液压夹头
洛阳信成是国内拉钉专业厂商。本次展会上洛阳信成展出的拉钉除了包括我国标准、国际标准、德国标准、美国标准、日本标准等相对大路的产品外,还有马扎克、三井系列拉钉、韩国三星卧式加工中心拉钉和德国巨浪机床专用拉钉。□