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  • 金屬加工技術

    TMG工具系統的典型產品(二)

    轉載 :  zaoche168.com   2022年10月24日

    在選用模塊式工具系統時,要考慮模塊接口的連接精度、剛度,要能滿足使用要求。因為有些工具系統模塊連接精度很好,結構又簡單,使用很方便。如Rotaflex工具系統作為精加工(如坐標鏜床用)效果挺好,但對既要用于粗加工又要用于精加工時,就不是最佳選擇,在剛性和拆卸方面都會出現問題。

    (本篇選自《數控刀具選用指南》第八章第三節(三)TMG工具系統的典型產品)


    (三)山特維克可樂滿
    TMG工具系統

    山特維克可樂滿公司模塊化工具系統(見圖1)的優點如下:①一套系統即可滿足所有加工工序,包含車削刀具與旋轉刀具應用。②總是保持最佳性能。③降低刀庫存和成本。


    1  山特維克可樂滿公司模塊化工具系統


    1.
    模塊化系統-Coromant EH(見圖2)  山特維克可樂滿的可換頭系統擴展了其產品范圍,現在包括各式各樣的整體硬質合金切削頭、可轉位銑刀、鏜頭、復合機床接桿以及不同的刀柄。這種模塊化可換頭系統適用于需要長懸伸的大型加工中心、小型到中型加工中心以及需要嚴格刀具長度的車削中心。常應用于以下場合:
    1)需要長懸伸的工序,如在大型加工中心中,銑削時直徑范圍φ10~φ32mm,鏜削時直徑范圍φ1~φ36mm。
    2)需要嚴格刀具長度的工序,例如小型到中型加工中心以及配備動力刀柄的車削中心。
    3)模塊化可換頭系統可提供所需可達性,但不限制加工安全性的應用,例如航空工業中銑削和鏜削深型腔。


    2   山特維克可樂滿公司模塊化系統-Coromant EH


    2.
    模塊化-Coromant EH的特點
    1)高刀具靈活性——可從范圍廣泛的切削頭、接柄和刀柄中選擇。
    2)標準化刀具降低了刀具庫存,由此最低限度降低機床停機時間。
    3)預載入的錐度和法蘭可提供最佳的模塊化連接,兼具極高的剛性和強度。

    各種不同的用于方肩、端面和立銑削的CoroMill 390CoroMill 490可轉位銑刀現在可提供模塊化的可換頭接口??蓳Q頭接口具有模塊化的所有好處,并且能顯著縮短刀具組裝時間,這使其成為當刀具長度至關重要時的理想選擇。


    3.
    應用實例
    1)新型可換頭接口重金屬刀柄。新型可換頭接口重金屬刀柄是一種適合大懸伸加工的刀柄。圖3為重金屬可換頭接口刀柄。


    3   新型可換頭接口重金屬刀柄

    其特點如下:
    1)能夠將刀柄調整至合適的長度,帶來了高度靈活性并提高了生產效率。
    2)大懸伸加工時降低了振動,并提高了生產效率。
    2)新一代液壓夾頭CoroChuck 930(見圖4)。高精度的CoroChuck 930夾頭具有較高的安全性,專為銑削和鉆削時消除振動和確保精度而設計。


    4 CoroChuck? 930 新一代液壓夾頭


    1
    )其特點:①高金屬去除率提供更高的生產效率。②安全的操作及加工過程。③快速換刀和裝夾。④提高了表面質量并延長了刀具壽命。⑤孔加工時獲得更好的直徑公差。
    2)常應用于以下三種場合:①適合有抗拔出要求、易于夾持和高精度的銑削與鉆削工序。②可用于所有具有旋轉主軸的機床,如多任務機床和加工中心以及車削中心和立式車床中的動力刀具。③適用于重要的機床接口。
    3)技術特性:①由于采用了具有確保夾緊性能的Fulcrum-technology技術,因此夾頭安全性好。②采用了可確保安全夾緊的扭矩扳手,因此易于夾持。③機床側的接口作為最后工序經過磨削,可確保精度方面的較高要求。④2.5×DC下的精密跳動量<4μm。⑤高精度的維持性。⑥平衡性符合DIN 69888標準。⑦可采用調整螺釘調節夾緊長度。
    3)山特維克可樂滿公司Capto? (見圖5


    5    Capto? 型刀柄


    1
    Coromant Capto? 簡介。Coromant Capto(標志見圖6)接口類似一個三棱錐面。由于雙面接觸并采用過盈配合,法蘭端面經過磨削以及磨削的三棱錐面使其具有良好的穩定性。三棱錐面接口采用預緊方式,進行了高精度磨削。四瓣式的抓刀凹槽用于自動換刀以及當刀具需要角向定位時所需的定位槽,例如一些車削應用。切削液從內部供應,切削液通過主軸直達切削刃口,采用高壓冷卻加工也是一種選擇,同時,采用Coromant Capto接口的主軸用于旋轉刀具也是一個非常重要的特點。由于該類型接口性能較好,越來越多的機床廠商將其作為機床接口的標準選擇。目前,Capto 已形成國際標準(ISO 26623)。


    6   Coromant Capto標志

    作為一種真正意義上的模塊化工具系統,Coromant Capto創新技術的主要優勢之一是高剛性,它具有極佳的抗彎抗性,可靠的扭矩傳輸以及高精度。整個接口部分無任何松動組件,切削單元自定心。三棱錐和法蘭端面具有很大的接觸表面面積,因此壓力分布均勻、換刀便捷、定位精度高、跳動量小、安全性高以及良好的刀具設計平衡。Coromant Capto創新技術具有以下三點主要意義:它是在車床上快速更換切削單元的基礎;是在機床主軸上內置旋轉接口的依據;也是進行刀具優化以適合各種應用場合的絕佳方法。


    2
    )山特維克可樂滿Capto? 是一種將三個系統合而為一的模塊化快換工具系統:①用于車削中心的快換刀柄可以縮短裝夾和換刀時間,從而顯著提高機床利用率。②直接集成在主軸中的可樂滿Capto可以提高多任務機床、具有車削能力的加工中心以及立式車床等的穩定性和多樣性。③作為加工中心的一種模塊化系統,可樂滿Capto提供有大量不同的加長桿和縮徑桿,因此無論機床接口(SK、HSK、Big-Plus)是哪種,都能夠將具有不同長度和設計特性的多種刀具組裝到一起。④機床采用單一刀具系統,由于接口剛性好,因此可以最大限度地利用機床的最大功率。刀具尺寸較小、重量較輕。模塊化功能意味著對昂貴且交貨時間較長的非標刀具的需求降低。如圖7所示,為可樂滿Capto? 模塊化快換工具系統。


    7  Capto? 模塊化快換工具系統


    3
    Coromant Capto工具系統具有以下特點:
    ①獨特的兩面定位夾緊連接結構。該連接結構是一種高精度多面體,采用1:20錐度兩面定位夾緊的連接結構。在幾乎所有的連接結構中,切削扭矩的傳遞通常都是使用傳動鍵來傳遞,因此在傳動鍵上要產生應力集中,這對夾緊剛性、使用壽命有很大影響;此外還會產生由傳動鍵帶來的相位誤差(特別是在車削加工的中心高方面更為顯著),這將導致精度下降。而Capto工具系統設計成多面體形狀,沒有傳動鍵,切削扭矩呈均勻分布,從而提高了扭轉剛性,也沒有相位誤差。由此可見,自鎖力比其他結構的自鎖力大得多,可靠性更高,如圖8a所示。②連接精度高。連接結構在X、Y、Z方向的重復精度為±2μm,端跳精度為3μm,如圖8b所示。③操作性好、通用性強。有5種不同規格的刀柄將機床和加工相組合。在這些刀柄上都有能自動對應的ATC用抓取槽,并可實現切削液的內部供給。


    8   定位夾緊連接結構
    a)扭矩與彎曲力的傳遞     b)對中產生高精度


    4
    )不同類夾緊機制:對手工交換刀具而言,操作簡便至關重要。采用扇形塊和拉桿以流暢的動作進行夾緊;為了解除自鎖,用拉桿擠壓刀具松開夾緊。
    ①螺釘式拉桿。用后部螺釘拉進拉桿,通過扇形塊夾緊刀具。用六角扳手將螺釘擰大約半圈就能簡便地進行裝卸。
    ②凸輪軸式拉桿。與前述相同,通過扇形塊夾緊刀具,但采用的是凸輪軸機構。用六角扳手將螺釘擰大約半圈,即可簡便地完成裝卸,如圖9a所示。
    ③中心螺釘式夾緊。不使用拉桿,直接用后部螺釘夾緊刀具。因此減少了零件,使設計簡化。這種夾緊方式主要用在夾緊回轉刀具的刀柄上,如圖9b所示。


    9  不同類夾緊機制
    a )凸輪軸式拉緊  b)中心螺釘式夾緊

    ④液壓式夾緊。使用扇形塊和拉桿,靠液壓進行夾緊,直接裝夾在車床的刀架上并能自動匹配。


    4)經過平衡的CoroGrip?HydroGrip?刀具夾頭,用于高速加工現代機床和刀具對刀柄的要求更高。特別是,如果硬質合金立銑刀和鉆頭在很高的速度下使用時,為了獲得更長的刀具壽命,則需要極低的跳動量。CoroGrip?HydroGrip?完全滿足了高速加工對刀柄的所有苛刻要求。CoroGripHydroGrip夾頭前部的跳動量低于3μm。在距離前部3倍于刀具直徑的地方,跳動量低于10μm。CoroGrip?HydroGrip?刀具夾頭參數介紹如表8-12所示。當硬質合金立銑刀及鉆頭在高速度下應用時,優質的刀柄應該滿足以下三個要求:
    ①低跳動量。根據經驗,如果跳動量增加0.01mm,則刀具的壽命會縮短50%。
    ②高夾緊力。在加工過程中,如果刀具在刀柄中可移動,則刀具及工件都會受損。許多夾持概念都不能在高速下應用,因為離心力將傳遞扭矩降低到不可接受的水平。
    ③平衡的刀柄。不平衡性太大會產生振動,從而對刀具性能和主軸壽命均產生負面影響。


    1   CoroGrip?HydroGrip?刀具夾頭參數


    5)新推產品。用于銑削的Silent Tools?減振接柄(見圖10)。


    10   用于銑削的Silent Tools?減振接柄

    重載銑削采用上述型號的減振接柄時候,幾乎無振動,顯著提高了生產效率,其特點如下:
    1)生產效率提高一倍。
    2)提高了加工安全性,并改善了表面加工質量。
    3)適合涉及大零件加工的所有行業,通常只需一次裝夾。
    4)在采用可樂滿Capto?機床接口接柄的大型加工中心中用作模塊化解決方案。


    (四)伊斯卡模塊式夾持系統
    1. CLICKFIT夾持原理  夾緊螺釘將刀桿頂向主柄內的半圓孔,使刀桿沿圓周接觸面產生彈力變形,而將刀柄以面接觸方式強力夾緊,接觸面超過180°。伊斯卡模塊式夾持系統如圖11所示。


    11   伊斯卡模塊式夾持系統

    2. CLICKFIT模塊式夾持系統提升刀具性能  圖12為側固式夾持與CLICKFIT模塊夾持的對比:被加工材料為合金鋼,切削速度vc=90mm/min,每齒進給量fz=0.15mm/z,應用側固式夾持(見圖12a)時,背吃刀量ap=25mm時產生振動,而使用CLICKFIT模塊夾持(見圖12b),當背吃刀量ap=40mm時,切削仍輕快。


    8-53   側固式夾持和CLICKFIT模塊夾持對比
    a )側固式夾持    bCLICKFIT模塊夾持

    標簽:金屬加工 我要反饋 
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