圖1—普通鉆削,圖2—階梯與倒角鉆削,圖3—深孔加工,圖4—其它方法
上世紀七十年代中期,加工車間鉆一個標準孔大約需要一分鐘?,F(xiàn)在,鉆同樣的孔卻只需兩秒鐘 —— 這是鉆削刀具創(chuàng)新、生產(chǎn)效率提高的結(jié)果。
我們經(jīng)歷了從高速鋼、傳統(tǒng)麻花鉆到高科技鉆削加工的年代。1977年問世的可轉(zhuǎn)位鉆頭開啟了高性能刀具的探索之路。迄今為止,我們已經(jīng)在這類鉆削產(chǎn)品中取得了三大里程碑式的發(fā)展。今天,我們的創(chuàng)新是開發(fā)另一類完全不同的高科技鉆削解決方案。
上世紀七十年代,數(shù)控機床的大規(guī)模使用,使得加工行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化,車削中心和加工中心幾乎取代了所有的車床和銑床。配備硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的車刀和銑刀可以不斷提高加工參數(shù),從而持續(xù)降低加工時間。但是,使用麻花鉆的鉆削加工效率卻一直很低下,這種狀況持續(xù)了好幾十年。與其他刀具和當今的鉆削技術(shù)相比,這種麻花鉆刀具的鉆削效果還相當原始,而且采用這種鉆削工藝,兩個切削刃之間的定心橫刃較寬,在鉆孔時,很容易使金屬工件變形,并且消耗大量能量。
作為一家全球領(lǐng)先的切削刀具創(chuàng)新者,山特維克可樂滿已經(jīng)研發(fā)出了各種可轉(zhuǎn)位刀具。我們在刀片槽形、硬質(zhì)合金材質(zhì)、刀片制造工藝和刀柄夾持新方法等方面已經(jīng)取得了很大的進展。1977年,山特維克可樂滿首創(chuàng)可轉(zhuǎn)位淺孔鉆頭,即直徑自25 mm起的T-max鉆頭。在同樣的機床上,鉆同樣的孔,T-max鉆頭比高速鋼麻花鉆快十倍。
T-max鉆頭在當時是一項突破性的技術(shù)革新。 它有兩個刀片,分別是周邊刀片和中心刀片,每個刀片的作用不同,通過交替鉆削可在整個孔內(nèi)進行輕快切削。切削刃擁有特別開發(fā)的斷屑槽,沿刃口成細溝狀。 這些斷屑槽減小了切屑寬度,使得排屑更容易。 無論當時還是現(xiàn)在,可轉(zhuǎn)位刀片的最大風險是槽內(nèi)切屑堵塞,因為鉆頭會以很快的速度鉆入材料,因此需要高效而快速的將切屑排出。排屑的任何問題都會導致切屑堵塞和突變。檢測切屑的形狀和顏色,對最開始的操作而言尤為重要,即使現(xiàn)在仍是如此。上世紀八十年代,T-Max U鉆頭取得了重大突破性變革,開發(fā)出了直徑17.5 mm的鉆頭,它采用新的刀片材質(zhì)和更堅固的槽形,每分鐘可鉆15個孔。
可轉(zhuǎn)位鉆頭真正意義上的第二次大飛躍發(fā)生在上世紀九十年代。新型 Coromant U鉆頭與第一代T-max鉆頭在設(shè)計和性能方面截然不同,新型鉆頭可鉆20個同樣的孔,是早先鉆頭鉆孔數(shù)量的兩倍。
Coromant U鉆頭采用十分先進的技術(shù),其鉆體采用螺旋槽,而不是直槽,因此向切削區(qū)域噴射內(nèi)冷卻液時排屑效果最佳,在鉆削不同工件時,可有效排出不同形狀的切屑。 這款鉆頭的另一大新優(yōu)勢是鉆深可達五倍刀具直徑,還可鉆直徑小至12.5 mm的孔,因此應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。另外,我們將新開發(fā)的Wiper(修光刃)技術(shù)也融入到周邊刀片的設(shè)計中,對于相同的表面質(zhì)量要求,穿透率更高,從而大大提高了生產(chǎn)效率。Coromant U鉆頭擁有多種半標選項,因此它適合多種不同的工序和鉆孔,可徑向設(shè)置以改進公差限制,還可鏜孔。
2005年,山特維克可樂滿領(lǐng)先的可轉(zhuǎn)位鉆頭發(fā)展進入第三個階段 - CoroDrill 880鉆頭。由于基礎(chǔ)技術(shù)和零件的穩(wěn)步改進,這款產(chǎn)品至今仍然很領(lǐng)先。它的應(yīng)用范圍更加廣泛,適合所有的工件材料,每分鐘可鉆25個相同的孔。
雖然可轉(zhuǎn)位鉆頭基本上仍作為粗加工刀具使用,孔的公差等級為IT13,但現(xiàn)在它能鉆出比以往更精密的孔,這大大地拓寬了可轉(zhuǎn)位鉆頭的應(yīng)用領(lǐng)域。 由于技術(shù)的創(chuàng)新,新開發(fā)的鉆頭切削更輕快,性能更卓越。 并在采用Step Technology(階進技術(shù))的同時, 還采用了最新的斷屑技術(shù)和先進的可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)。 另外,采用新開發(fā)的刀具材質(zhì),也進一步優(yōu)化了切削參數(shù)。
山特維克可樂滿獨特的創(chuàng)新技術(shù)——Step Technology(階進技術(shù)),采用一種全新的方式,尤其是當?shù)毒哌M入工件時,周邊刀片和中心刀片會一起工作,使得分階分布的鉆削力小,這對鉆孔方式和鉆孔最后成形起著十分重要的積極作用。同時,在鉆削過程中,是由中心刀片接觸切削區(qū)域,從而實現(xiàn)更好的鉆削協(xié)調(diào)性。這是一種運用高科技方法開發(fā)的高科技解決方案,其中所借助開發(fā)的工具不僅融合了IT技術(shù),還有新的切削作用分析技術(shù)。 CoroDrill 880型鉆頭是歷經(jīng)數(shù)年才設(shè)計成功的,我們還專門為此開發(fā)了新的鉆削監(jiān)測程序。
但是,在鉆深孔時,可轉(zhuǎn)位鉆頭會受到切削作用的限制。 另外,工裝件的累計公差在一定程度上限制了精密孔加工刀具的穩(wěn)定性。 于是,山特維克可樂滿的兩款創(chuàng)新產(chǎn)品—— 可換頭鉆頭和整體硬質(zhì)合金鉆頭應(yīng)運而生。
作為可換頭鉆頭的最新產(chǎn)品,CoroDrill 870鉆頭的開發(fā)主要是為了滿足機床的換刀需求。 該鉆頭非常適合鉆深孔,鉆深可達八倍的刀具直徑,孔公差等級接近IT9,孔徑范圍為12~26 mm。 根據(jù)生產(chǎn)類型,可換頭鉆頭在刀具庫存和成本方面也很有優(yōu)勢。 CoroDrill 870的主要特點是在刀頭和鉆體之間采用獨特的接口。 另外,刀頭的全新排屑槽設(shè)計和槽形更好的提高了斷屑性能,新開發(fā)的刀片材質(zhì)使切削速度更快。對于成熟的鉆頭類型而言,最新的創(chuàng)新帶來的主要益處包括可靠性高、穿透率高、精加工性能高、易于操作等。
我們一直采用整體硬質(zhì)合金鉆頭來鉆公差等級達IT8的孔,至今仍如此。 CoroDrill 860 是一種創(chuàng)新的整體硬質(zhì)合金鉆頭,鉆孔直徑范圍為3~20 mm,860鉆頭還增加了一個重要的新特點, 即穿透速度非???。這種鉆頭,不僅僅是精度,更重要的是速度完全無可匹敵,另外,獨特的、先進的鉆尖槽形可實現(xiàn)更輕快的切削,新的排屑槽設(shè)計和硬質(zhì)合金材質(zhì)使得該鉆頭的應(yīng)用范圍更廣泛。
CoroDrill 860至今仍被視為通過一次走刀即可加工出高精度孔方面的佼佼者。作為一種高科技鉆頭,無論公差要求如何,它都能成為提高生產(chǎn)效率的一種出色方法。 在很多應(yīng)用場合,在可運用高切削參數(shù)的設(shè)備中,該鉆頭的性能比現(xiàn)代可轉(zhuǎn)位鉆頭更優(yōu)越,每分鐘能鉆出更多的孔。
在過去幾十年里,山特維克可樂滿的鉆削創(chuàng)新技術(shù)已經(jīng)改變了整個加工行業(yè)的發(fā)展,并大大提高了加工效率。 上世紀七十年代中期,典型的加工車間每分鐘可鉆一個孔,而現(xiàn)在每分鐘可鉆多達三十個孔,而且孔精度更高,無需額外的表面處理工序,并且大大提高了加工安全性。