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多向车削提高材料去除率,减少刀具更换

Canadian Metal Working       2024-05-03

提高材料去除率、减少换刀次数、缩短循环时间、创建90度肩部、使用一种工具进行仿形和端面加工、使用一把刀具进行粗加工和精加工。这是否令人意动?

多向车削刀具(又称全向刀具)已经存在几年了。随着越来越多的工具供应商进入刀具领域,了解这些工具才能更好地帮助加工零件。

多向车削刀具可以在两个方向(远离和朝向卡盘)工作,并使用单个刀具进行粗加工和精加工(使用刀片的顶部和底部)。此外,该刀具还能执行多种车削操作,例如仿形和端面加工。使用多向车削刀具不仅可以提高机器利用率(因为需要更少的工具更换),还可以凭借先进的编程、独特的刀片等,进而缩短循环时间。

山特维克可乐满美洲车削区域产品经理Keith Brake称,通常而言,用于全向车削的刀具是圆形刀片或中性刀片,并且不能用来创建方角。新型刀片在某些方面可能与ISO刀片相似,但其几何形状和技术都适用于断屑。为了使多向工艺发挥作用,同时考虑切屑控制,新型刀片现在具有自己独特的形状。

山特维克可乐满的多向平台CoroTurn Prime包含特定的刀具和软件,可实现更高的材料去除率、更长的刀具寿命和更好的机器利用率。CoroTurn Prime是多向车削刀具系列,具有小主偏角和上下冷却液功能。目前,该公司提供两种类型的CoroTurn Prime刀具:A型和B型刀片。A型刀片具有三个角,专为轻加工、精加工和仿形加工而设计。B型刀片是双面负角刀片,具有四个切削刃(总共八个切削刃),设计用于粗加工和精加工。两种刀片都会产生又薄又宽的切屑,从而将载荷从刀尖半径处分散开,这可以延长刀具寿命或允许增加切削数据。

将山特维克可乐满的多向车削视为完整的套件,旨在整合刀片库存、提高生产率并延长刀具寿命,同时使用独特软件的一套系统。如果使用得当,其可以在不更换刀具的情况下执行粗加工和精加工应用,此举有助于减少硬质合金的使用并节省炮塔空间。

Keith Brake表示,第二代CoroTurn Prime是真正的八刃系统。如果编程正确且实施正确,可以使用削屑一侧或高效率一侧进行粗加工,然后使用同一把刀具右转,并且可以使用另一面进行精加工操作,而无需更换工具。

CoroTurn Prime的使用需要基于编程软件,目前,CoroTurn Prime能够兼容的编程软件包括:CoroPlus Tool PathGibbscamMastercamSiemens NXCamWorksTopSolid

Keith Brake表示,许多投资者已经投资大型CAM套件,因此山特维克可乐满将与CAM提供商合作在他们的系统内对CoroTurn Prime进行编程。这些系统可以执行传统的端面和车削路径,如CNMG 432刀片(端部向前和侧面向前车削)。此外,在高生产率侧或切屑薄化侧啮合时,还可以进行侧向后或端面向后车削。Keith Brake表示,通过正确实施CoroTurn Prime刀具和方法,使用高进给侧能够实现的更高的生产率,从而使粗加工周期时间缩短多达30%。“例如,CNMG 120408通常可以在0.4mm/转(MPR)的进给量范围内运行3mm的切削深度,而Prime B刀片在相同的切削深度下能够达到0.750.95MPR的进给量。当然,马力和设置质量在应用程序的整体成功中起着非常重要的作用。”Keith Brake称。“这是为正确进入工件而创建程序的方式和刀片设计方式的结合。这就是物理,而我们正在利用物理原理使芯片更薄,进入角度更浅。”

Keith Brake表示,由于可以使用同一刀片进行粗加工和精加工,因此操作人员可以在刀塔上腾出一个槽安装其他刀片。这看上去不会影响主要规则,但每一点改进都有助于生产率的提高。

多向刀具适合需要执行多种车削操作的复杂车削应用。然而,这并不是其全部优势。“如果您当前正在运行切削深度为3毫米或更小的CNMG刀片,则可以在现有程序中使用该系统。无需任何改变,您就可以获得这些刀片槽型提供的切屑控制优势,”Keith Brake表示,“这对于使用P1或长切屑钢材的客户来说非常重要。如果使用得当,这是一种非常简单即可获得切屑控制的方法。”

增强现有计划

多向工具的另一个选择是购买工具并增强G代码程序。“多向工具可以轻松实施,”泰珂洛加拿大公司产品经理Hartej Gill提到,“我们为制造商提供了一段包含所需特殊程序的代码。”

Hartej Gill建议在进入切削时滚入工件,并以每转0.008英寸的速度进给刀具(IPR)。当远离主卡盘时,切削刃与工件的接触变得更大,与转向卡盘时的推力相比,产生更大的拉切削力。此外,其还建议使用尾座支撑。

Hartej Gill表示,对于多向刀具,常见功能是执行后车削(粗加工)和前车削(精加工)。

如果不包括其多向Y轴刀片,泰珂洛在该领域有两种工具。一种是模仿传统的CNMG刀片,另一种是模仿用于底切和轮廓的VNMG刀片。

6C-TOMG6V-TOMG刀具系列是具有80度或35度角的双面六角刀片。对于拉式车削,与传统车削ISO刀具相比,6C-TOMG6V-TOMG刀具系列可以高进给使用,从而将生产率提高约200%。该系列刀具还使用与标准ISO刀具相同的切削刃角度进行推车。

另一种选择是名为3C-TCMT的单面三角刀片。与ISO刀具相比,该刀片还能在拉式车削过程中实现更高的进给量,并且还可以执行推式车削。“虽然这款刀片是三角形刀片,但其有12个切削刃,而不是TNMG型刀片的6个切削刃,因此可以从每个切削刃的每一侧进行切削,” Hartej Gill说道,“当进行推车和拉车时,可以使用刀片的不同侧面,从而有效地延长刀具寿命。”

库存控制

每个多向刀具都可以执行粗加工和精加工。由于多向刀具有两个独立的切削刃,整个刀具的寿命很长。

“也许应该将其视为两种不同的工具,一种用于粗加工,另一种用于精加工,”Hartej Gill说,“在这种情况下,使用背面作为粗加工边缘,正面作为精加工边缘,从而减少所需的工具数量。”这有助于减少转塔中所需的工具,同时也能减少工具库中所需的工具。

“另一个主要区别是插入件的固定方式不同,”Hartej Gill说,“该刀片由顶部夹具固定,同时还包括导轨设计。当以更高的进给率进行切削时,能够更有效地夹紧刀片。”这种导轨设计被称为Y-PRISM,在垫片或刀柄上有一个导轨,而在刀片上有一个匹配的槽,用于紧密互锁和安全夹紧。该设计有助于防止切削力影响任何方向的刀具位置并确保高稳定性。


关键词:多向车削刀具;加工;生产率