伊斯卡：賦予邏輯，智勝鉆削

1.前言

伊斯卡*近掀起LOGIQ旋風(fēng)，推出全新切削刀具系列，目標(biāo)是通過(guò)高效加工，開發(fā)對(duì)成本支出有益的小規(guī)格刀具解決方案，降低加工振動(dòng)，以迎接來(lái)自金屬加工領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。伊斯卡專家面對(duì)的問(wèn)題之一是：如何提高鉆削加工的生產(chǎn)率？盡管鉆削加工是傳統(tǒng)以來(lái)的加工方式，僅僅基于使得幾何形狀更前沿及刀具材料更先進(jìn)，就能帶來(lái)生產(chǎn)率提高一些的結(jié)果，卻仍遠(yuǎn)離帶來(lái)巨大的變革。重大突破需發(fā)端于另一概念。

2.面對(duì)的挑戰(zhàn)

夾持可換式刀頭的邏輯·智勝王牌鉆頭LOGIQ3CHAM系列的研發(fā)為這一挑戰(zhàn)帶來(lái)了解決方案。刀頭帶3個(gè)切削刃，取代了常規(guī)的2個(gè)切削刃，2是鉆頭設(shè)計(jì)的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)。相比于傳統(tǒng)的帶兩個(gè)切削刃的鉆頭，采用新設(shè)計(jì)帶來(lái)的結(jié)果是加工周期可*大縮短50%。這一靈感看上去富于邏輯且易于實(shí)現(xiàn)----更多的切削刃意味著更大的進(jìn)給速度，從而帶來(lái)更高的生產(chǎn)率。然而，將這一想法付諸行動(dòng)并非看起來(lái)那么容易；伊斯卡工程師們不得不攻下幾個(gè)復(fù)雜任務(wù)以設(shè)計(jì)出強(qiáng)壯可靠的三刃鉆頭。

2.1.金屬去除率的提高相應(yīng)會(huì)導(dǎo)致切削力的增長(zhǎng)。這意味著鉆頭的橫刃必須能耐受住高切削力。為確保鉆削過(guò)程的穩(wěn)定，鉆頭需能很好地定心，平順地切入工件。

2.2.在相同的名義直徑下，相比于帶2個(gè)切削刃的鉆頭，帶3個(gè)切削刃的鉆頭排屑空間明顯減小。因此，新鉆頭所需的另一重要設(shè)計(jì)是不僅能實(shí)現(xiàn)有效的切屑成型，而且能排屑無(wú)礙。

2.3.提高生產(chǎn)率的另一方式可通過(guò)降低非切削時(shí)間而實(shí)現(xiàn)，通過(guò)顯著縮短更換磨損鉆頭的時(shí)間來(lái)達(dá)成。

面對(duì)以上挑戰(zhàn)，伊斯卡通過(guò)對(duì)LOGIQ3CHAM系列鉆頭的研發(fā)，為如何找到并實(shí)施高效加工解決方案提供了很好的例證。

3.LOGIQ3CHAM鉆頭特性

LOGIQ3CHAM鉆頭的切削要素是由硬質(zhì)合金制成的帶3個(gè)切削刃的可換式刀頭H3P。刀頭不僅具有耐用且高精度的橫刃，還結(jié)合了適度的切削刃磨削角度，以上特征使得其能完滿地承受重載切削負(fù)荷。伊斯卡在兩刃鉆頭上*新的研發(fā)項(xiàng)目是通過(guò)非常規(guī)的凹弧面切削刃設(shè)計(jì)帶來(lái)鉆頭的高性能。該形狀與寶塔形狀相似，甚至因此產(chǎn)生了職業(yè)術(shù)語(yǔ)：“寶塔形切削刃”。采用凹弧面切削刃的結(jié)果是平順穩(wěn)定的鉆削加工。跟隨這一成功設(shè)計(jì)的邏輯，寶塔形被整合至全新的三刃刀頭。

對(duì)LOGIQ3CHAM鉆頭而言，刀頭的凹弧面切削刃有助于生成更優(yōu)的切屑形狀，并使得排屑更容易。此外，15°刃肩倒角不僅提高了耐磨性，而且使得刀頭切削刃口更強(qiáng)固。燕尾形夾持概念使得在鉆頭退刀過(guò)程中刀頭免于從定位槽中脫出。

刀頭裝夾方式使得刀頭與刀體之間為面接觸，確�！盁o(wú)需對(duì)刀”這一準(zhǔn)則的實(shí)施，該準(zhǔn)則已成為伊斯卡數(shù)個(gè)刀具系列的特征。依據(jù)這一準(zhǔn)則，更換磨損刀頭不但無(wú)需額外的刀具預(yù)調(diào)步驟，而且當(dāng)鉆頭夾持于機(jī)床主軸上即能執(zhí)行操作。該功能性能大幅縮減了加工周期中非生產(chǎn)制造時(shí)間單元。

裝夾H3P刀頭的LOGIQ3CHAM刀桿具有其自身特定的特征。在鉆桿的設(shè)計(jì)中，伊斯卡刀具工程師們需面對(duì)一些由三刃概念引發(fā)的難點(diǎn)。金屬去除率的增長(zhǎng)迫使對(duì)排屑槽容積的需求也成比例增長(zhǎng)，才能確保排屑無(wú)礙。然而，在相等直徑下，相比于雙刃鉆頭的設(shè)計(jì)，這會(huì)降低鉆桿的強(qiáng)度和剛度；因此需提出非常規(guī)解決方案。有限元建模對(duì)以下解決方案提供了支持：不等螺旋角，使得鉆桿結(jié)構(gòu)更耐久耐用，非但能耐受高的軸向載荷，還提高了鉆桿的動(dòng)態(tài)剛性。鉆桿的螺旋支撐刃帶可防止切屑粘附于鉆桿與加工孔之間。

刀頭定位槽設(shè)計(jì)使得面接觸表面積更大，使得切削加工中產(chǎn)生的壓力分散開。定位槽設(shè)計(jì)能避免塑性變形的產(chǎn)生，提高了耐熱性，即便在惡劣加工條件下也能延長(zhǎng)定位槽的使用壽命。

4.結(jié)語(yǔ)

伊斯卡LOGIQ3CHAM鉆頭，因兼?zhèn)鋵毸�形切削刃的�?yōu)點(diǎn)，可靠的刀頭裝夾方式，特別的鉆桿設(shè)計(jì)，“無(wú)需對(duì)刀”理念，而能提供超高效刀具實(shí)現(xiàn)高性能高效能鉆削加工，加工直徑范圍12-25.9mm（0.472 - 1.02英寸）。