一、顛覆規(guī)則,開創(chuàng)先河
早在七十年代,伊斯卡就推出了自夾式(SELF-GRIP)系列切斷刀具,這是伊斯卡原創(chuàng)的凝聚了先進(jìn)切斷刀具設(shè)計(jì)理念的系列名稱。
根據(jù)自夾式(SELF-GRIP)切斷刀具的設(shè)計(jì)理念,無需機(jī)械鎖緊元素,利用刀板的彈性變形即可將壓制硬質(zhì)合金刀片夾緊在刀板上。
當(dāng)時(shí),其他刀具制造商們也試圖運(yùn)用相同的原理將刀片夾緊在切斷刀桿上。然而,正是伊斯卡提出的這一可靠又可行的理念,為切斷刀具的加工應(yīng)用制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
事實(shí)證明,自夾式切斷刀SELF-GRIP系列為切斷應(yīng)用帶來了顛覆性的轉(zhuǎn)變。在它面世后不久,其他刀具制造商們也陸續(xù)推出類似設(shè)計(jì)的切斷刀。然而,伊斯卡早已確立了其在切斷應(yīng)用方面的權(quán)威地位,并迅速成為行業(yè)中無可匹敵的領(lǐng)軍者。這也使得直至今日,每當(dāng)伊斯卡推出切斷刀總會(huì)備受關(guān)注,毫無疑問伊斯卡受之無愧。
二、發(fā)展之路,不斷求索
在切斷應(yīng)用中,刀片的夾緊剛性是一個(gè)關(guān)鍵因素。工件直徑的增加會(huì)導(dǎo)致刀板懸伸隨之增加。窄的刀片和刀板寬度會(huì)降低刀具的動(dòng)態(tài)加工性能,并*終影響整個(gè)加工系統(tǒng)的加工性能。提高夾緊剛性并增加刀具強(qiáng)度,以確保在惡劣加工條件下進(jìn)行高效切削,這是設(shè)計(jì)切斷刀時(shí)的側(cè)重點(diǎn)。
伊斯卡自夾式切斷刀SELF-GRIP的設(shè)計(jì)理念帶來了突破,激勵(lì)著伊斯卡高產(chǎn)的研發(fā)工程師時(shí)至今日還不斷對(duì)它進(jìn)行完善。“經(jīng)典版”SELF-GRIP系列刀具現(xiàn)已升級(jí),通過新的幾何形狀的刀片和有效的加工方式實(shí)現(xiàn)高效的金屬切斷。伊斯卡切斷刀的演化例證了一個(gè)產(chǎn)品合理的發(fā)展歷程——通過幾代研發(fā)工程師采用高技術(shù)含量的解決方案實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的升級(jí)進(jìn)化。
精準(zhǔn)的高壓冷卻(HPC)具備顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),它能夠幫助提高切斷性能:通過降低切削區(qū)域的溫度并確保良好的斷屑,進(jìn)而顯著提高表面光潔度并延長(zhǎng)刀具壽命。在加工那些難切削的耐熱高溫合金和奧氏體不銹鋼時(shí),采用高壓冷卻射流能減少甚至免除積屑瘤的產(chǎn)生。可見高壓冷卻在切斷應(yīng)用中*優(yōu)勢(shì)。
在薄刀板中實(shí)現(xiàn)有效的內(nèi)冷卻通道是一項(xiàng)有難度的任務(wù)。伊斯卡針對(duì)這一問題提出了有力的解決方案。其中之一就是在SELF-GRIP系列成功面世幾年之后研發(fā)的DO-GRIP系列雙頭切斷刀。DO-GRIP雙頭切斷刀適配刀片,兩端切削刃相扭轉(zhuǎn),切削深度不受刀片長(zhǎng)度限制。
PENTACUT系列刀具配備五角星形硬質(zhì)合金刀片,*初計(jì)劃用于切斷直徑較小的工件、管材和薄壁零件。這些成本節(jié)約型的刀片具有五個(gè)可轉(zhuǎn)位的切削刃,對(duì)碳化鎢硬質(zhì)合金的利用更充分,更經(jīng)濟(jì)。刀片由穿過其中心孔的螺釘鎖緊在定位槽中。當(dāng)PENTACUT刀片用于大直徑工件時(shí),沿用五角霸王刀片的設(shè)計(jì)遇到了瓶頸:為了成功完成大直徑加工任務(wù),刀片需要增大尺寸,但實(shí)現(xiàn)起來無論是在技術(shù)上、還是在制造成本、使用成本上都遭遇阻礙。
終于,伊斯卡推出的PENTA-IQ-GRIP系列刀具給出了答案——該系列切斷刀同樣配備有五個(gè)切削刃的可轉(zhuǎn)位刀片,可用來切斷直徑達(dá)40 mm(1.5英寸)的工件。得益于創(chuàng)新的燕尾槽定位原理,該刀具使用尺寸相對(duì)較小的刀片,可提供高剛性的夾緊,從而顯著延長(zhǎng)了刀具壽命,改善了零件的平直度和切斷表面光潔度。此外,PENTA-IQ-GRIP系列刀具還可帶有HPC(高壓冷卻)功能。
SELF-GRIP的夾緊設(shè)計(jì)利用了刀板的彈性變形,為改良版刀具的推出奠定了基礎(chǔ),升級(jí)版本將夾緊強(qiáng)度提升到了一個(gè)新的高度。自夾式切槽切斷刀TANG-GRIP的功能設(shè)計(jì)基于對(duì)刀片*大支持的原則,以抵消加工作業(yè)過程中施加在刀具上的切削力。
與SELF-GRIP刀具設(shè)計(jì)不同的是,作用于刀片定位槽的力的方向發(fā)生了變化,因此刀片的支撐依靠定位槽長(zhǎng)而牢靠的后側(cè)止推面來實(shí)現(xiàn)。TANG-GRIP擁有一個(gè)強(qiáng)固的止推面,這一點(diǎn)與大多數(shù)自夾式切斷刀利用摩擦力進(jìn)行定位有所不同。這樣的機(jī)械設(shè)計(jì)解決了刀片在退刀過程中脫落的問題。顯著提高的剛性可大幅延長(zhǎng)刀具和定位槽的使用壽命。憑借強(qiáng)固的刀片設(shè)計(jì)和強(qiáng)化的切削刃,TANG-GRIP能夠以極高的進(jìn)給速度進(jìn)行切斷,從而將生產(chǎn)率提上一個(gè)臺(tái)階。
盡管如此,該改良版本也具有一定的弊端。提高進(jìn)給速度會(huì)導(dǎo)致切削力的增加。當(dāng)切削直徑和切削深度變大時(shí),情況會(huì)更糟糕——導(dǎo)致刀板產(chǎn)生撓曲,而刀板的撓曲也許會(huì)成為影響整個(gè)工藝系統(tǒng)的重要因素。利用Y軸切斷是解決該問題的一種方法。刀板會(huì)以更適合的方式安裝。Y軸切斷方式在Y軸驅(qū)動(dòng)的多任務(wù)機(jī)床中很常見,可確保適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給,但這種類型的機(jī)床尚未普及。
三、持之以恒,終將制勝
與沿X軸的傳統(tǒng)切斷方式相比,沿Y軸切斷利用了切向切削力,顯著提高了刀板的動(dòng)態(tài)加工性能。當(dāng)沿徑向力方向切斷時(shí),刀板的剛性會(huì)降低。
對(duì)此,伊斯卡高產(chǎn)的研發(fā)工程師又一次發(fā)明了強(qiáng)大的制勝法寶——推出LOGIQ F-GRIP系列刀具,這一新系列的特點(diǎn)是方形刀板,帶有四個(gè)刀片定位槽,可用于安裝刀片。方形刀板既能用于X軸加工,也能用于Y軸加工,設(shè)計(jì)更均衡,具有高剛性。
該刀夾擁有4個(gè)定位槽,能夠顯著延長(zhǎng)刀具壽命。如果其中一個(gè)定位槽損壞,可對(duì)刀板輕松地進(jìn)行轉(zhuǎn)位操作。方形刀板可被安裝在強(qiáng)化設(shè)計(jì)的刀座中,分帶有或不帶有高壓冷卻通道兩種方式,以確保裝配后的切斷刀具耐用度高。
該系列刀具即使用于切斷直徑較大的工件,其突出的剛性也可在窄切寬下實(shí)現(xiàn)高度穩(wěn)定的高效切斷,同時(shí)保證節(jié)省原材料。該系列刀具適用于所有類型的車床,無論是否是Y軸驅(qū)動(dòng)。
在切斷刀領(lǐng)域?qū)ふ艺_答案的路上,制造商們無一不徘徊在道路的分岔口。伊斯卡用其開創(chuàng)先河的刀具奠定了里程碑,之后推出的眾多新品不斷證明伊斯卡致力于推出先進(jìn)解決方案,以滿足客戶需求的實(shí)力。
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