机械加工工艺基本知识(续)hr-501
钢钻削的巨大飞跃zp-939
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钢钻削的巨大飞跃zp-939

日期:2020-04-29 18:49点击数:

  钢钻削的巨大飞跃

  孔加工的生产效率提升在很大程度上取决于更高的穿透率。采用CoroDrill 860整体硬质合金钻头时,主要通过更高的切削速度和加工安全性来实现。无故障加工时没有意外停机,在较高公差等级范围内钻削大量孔时刀具持久耐用,这都是使这种钻头成为新一代切削刀具的部分特性。

  在目前的加工环境中,特别是在进行大批量孔加工时,安全高效的孔加工工艺就显得至关重要。,生产效率已成为确保制造竞争力的一个重要因素。

  现在,高性能钻头不仅应具有高穿透率和可预测的刀具寿命,加工结果还必须保持持续的高水准。除通用能力之外,钻头应以孔加工成本的最小化为重要目标。

  CoroDrill® 860是一种新的创新性切削刀具,将钢材料孔加工提升到更高的性能水平。

  这种适合钢加工的新钻头概念是新方法、高水准研发工作以及制作行业不同部门之间广泛合作的结果。作为新一代整体硬质合金钻,CoroDrill 860确立了生产方面高标准的竞争力。在许多情况下,其性能已超过了用户预期,并且证明了自身是现在以及将来在生产中不断改进所需的刀具。

  现在,钻头怎样才能真正高效呢?

  首先,钻头专用于指定的工件材料极其重要,并且还应允许应用更高的切削速度,并由此获得更高的穿透率。在小公差带内获得一致孔质量的能力(涵盖许多孔型)以及在更长的刀具寿命内保持加工安全性 – 这些都是至关重要的属性。此外,还有一项特性也必不可少:适用性强,极易上手,并且具有优化潜力。

  这样的钻头自然而然就提供了提升生产效率水平的新机会,在现代高规格机床上更是如此。但是,这种钻头也必须具备适用于任何机床的通用性,此类机床拥有足够的主轴速度能力,能够充分发挥高速切削的潜力。

  一把通用钻头还不足以充分优化相同直径孔的大批量生产。目前的制造要求需要现代最先进的钻头概念,从切削刃一直到排屑槽都应发展到很高的水平。麻花钻似乎是最简单的基本刀具,但是现在新开发的整体硬质合金钻与这种钻头没有任何共同之处,甚至与现有的硬质合金钻也截然不同。

  上述钻头的应用范围是什么?

  钢材料孔加工适合用整体硬质合金标准钻头加以改进,其孔径范围为3-20mm,钻深可达3到8倍孔径。这里许多孔的公差为 IT 8-9,表面粗糙度为Ra 0.8到1.8微米(具体取决于材料和应用),钻削100mm深度直线度误差介于0.07到0.12之间,并且要求入口和出口处的毛刺很小。

  除了钻削平整且水平的入口/出口表面中的简单孔之外,这种钻头在应对大多数孔结构时还必须没有任何限制,例如倾斜的入口/出口表面、凸凹表面、需要倒角的孔以及交叉孔。此类钻头应适用于ISO-P范围内的材料,必须具有高效加工所有类型钢的通用性,包括低碳钢、非合金钢、高碳钢、高合金钢以及硬度介于125-350HB之间的钢铸件。

  在许多工业领域内,生产大批量的零件时,更高的穿透率和更深的钻削长度能够带来实实在在的好处。目前正在设立新的通用基准,该基准使竞争力大大增强,生产效率将提升100%甚至更多。新的整体硬质合金钻头概念能获得更高的穿透率,并且提高了钻头的耐用性,因此机加工车间可以用其消除生产中因过时的钻削能力而导致的瓶颈问题。

  即使瓶颈并不明显,这种新特性也会缩短零件加工所需的总时间。此类钻头从一开始就能够高效安全地进行钻削,这样一来就简化了安装调整。许多换刀停机得以减少,并且很少需要监督,甚至还允许无人值守加工。通过翻新设备还可以改进刀具经济性。即使在变化幅度更大的生产中,此类钻头也体现了一种最先进的高效加工方式。采用这种钻头能够更好地利用机床,既允许应用更高的切削速度,又能获得更低的切削力。

  新钻头也具有容忍特性,能够消除低效/不理想应用中的不足之处,在其主要的应用范围内更是如此。即使应用有点不正确,它也是始终值得信任的刀具。这种钻头专为更高的切削速度而开发,力求钢钻削时能够更快、更安全。相反,该钻头不适用于低切削速度,否则会导致其他性能和结果问题。

  在这种独特的新钻头概念背后,到底隐藏着什么?

  先进的基于参数的研发工作造就了一种独特的新型整体硬质合金钻头概念。刀具开发方面的新进展、开发准则与制造业内许多实际应用之间的相互影响,以及新刀具制造工艺的发展,这些都是成功背后的驱动因素。

  在开发项目启动时,首先通过钻削低碳钢和低合金钢来建立全新钻头槽形(专用于ISO-P应用范围)的基础。完成最初的开发工作后,通过现场试验以及与不同的制造企业进行互动带动一系列的几何参数与钻头排屑槽的优化。随着开发工作的稳步推进,也慢慢将硬度不断增加且具有其他材料结构要求的合金钢、碳钢、钢铸件以及高合金钢引入到开发过程中,这样一来就需要对参数作出调整。

  开发过程中也伴随着在许多机加工车间进行孔加工试验,在这种良性的互动期间以及之后,也付出了很多努力,为钻头用户建立合理的切削参数值。现在,这些参数值形成了钻削时切实可行的建议,据此可以达到更高的性能水平。在建立钻头参数与切削数据时,也形成了型号设计的基础,包括规划钻头直径、长度和孔加工能力以及指示可预测结果。

  单孔制造成本低是CoroDrill 860的主要特性。除加工时间更短、耐用性和可靠性更高以及应用简单和容易上手之外,通过钻头修复服务(重磨重涂层)来提高刀具经济性也是一大优点。

  这种新钻头与现有的概念有什么不同?

  新钻头的独特钻尖槽形是一种创新设计,使切削作用明显的更高效且更平稳。而低切削力则有助于获得更长的刀具寿命。通过更多地控制刀具磨损蔓延趋势即可实现这一点,否则就会导致更具破坏性的快速磨损。理想的切屑形成也是一个主要目标,先进的切屑形成模拟正是这样一个用于建立钻尖槽形的有效手段。造就全新的切削刃不仅需要在开发方面大量投入,而且也应进行广泛的试验,其中宏观和微观槽形的发展对新钻尖大有裨益。

  现在已经演变出可确保高安全性的新型刃角设计,由此消除了崩刃趋势。特别是微槽形经历了长足的发展,例如切削刃倒圆的形状和尺寸以及切削刃的工艺都是专为新钻头而全新开发。新设计的切削刃倒圆更容易控制,这有助于将切削力最小化和减少切削刃上所生成的热量,并由此降低刀具磨损的程度。

  除了改进切削作用之外,这种切削刃倒圆也在涂层方面进行了优化,以求提高材料粘结性。硬质合金钻头的基体也得到了发展,能够提供各种钻头直径所需的适当韧性,从而在钻削钢时可靠地提供更高的切削速度。

  并非只有钻尖槽形设计独特。新概念钻头的排屑槽也经过完全重新设计,现在具有独特的形状,增大了排屑槽流量,从而改进了排屑,同时可运用很大的底孔直径保持了高强度。 就排屑而言,排屑槽获得专利的进展起到了至关重要的作用。由于改进了切屑形成机制,并且排屑槽为全新设计,因此在加工整个钢应用范围遇到的各种短屑和长屑材料时,这种钻头能够在推荐的高加工率下凭借高效、无故障的排屑来确保所需的安全性。

  我们采用全新技术开发了钻头制造环节的涂层和后期处理工艺,这都有助于获得更高的性能和结果。最佳的形状、表面纹理以及覆盖整个排屑槽的光泽,再加上长钻头的排屑槽尺寸不断拓宽,由此使切屑过渡出切削区以及随后带出钻头得到大大改善。

  钻头技术方面的新创新(例如在规模上)并不经常发生。这种新概念是新方法、大量高水准研发工作以及在制造领域通力合作的结果,它使孔加工技术向前迈进了一大步。它被证明代表了新一代整体硬质合金钻。这种适合钢加工应用的钻头确立了生产方面高标准的竞争力,其优先考虑的加工参数是更低的单孔成本。

  采用新的钻头概念,使钢材料孔加工向前跃进了一大步。CoroDrill 860适合于钻削直径范围3-20mm的孔,其钻深可达3到8倍孔径,能够达到较高的孔公差等级(IT 8-9),表面粗糙度为Ra 0.8到1.8微米,直线度可达为每钻削100mm误差介于0.07到0.12之间,并且要求入口和出口处的毛刺很小。另外,在孔特性方面(例如出口和入口),这种钻头还提供了极大的灵活性。

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