高壓冷卻加工方式(hpc),在當(dāng)今的金屬加工中,扮演著越來(lái)越重要的角色。
伊斯卡是zui早應(yīng)市場(chǎng)需求,設(shè)計(jì)制造高壓冷卻刀具的公司之一。開(kāi)發(fā)高壓冷卻刀具zui初的目的是為了應(yīng)對(duì)難加工材料的加工,譬如:鈦合金、鉻鎳鐵合金以及其他耐熱合金的加工。在實(shí)踐中,人們發(fā)現(xiàn),高壓冷卻刀具在加工不銹鋼及合金鋼時(shí),刀具壽命、生產(chǎn)率、以及對(duì)切屑的控制都得到很大的改善。
自2000年起,伊斯卡為不同用戶(hù)的各種應(yīng)用,設(shè)計(jì)制作了數(shù)百種非標(biāo)高壓冷卻刀具,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。十余年的發(fā)展,伊斯卡早已開(kāi)發(fā)了一系列的標(biāo)準(zhǔn)高壓冷卻刀具,全面涵蓋了iso車(chē)刀,切槽刀,切斷刀系列;加工鈦合金,高溫合金,切削速度可提升200%;在加工難加工材料的應(yīng)用中,切屑控制更佳;加工鈦合金,耐熱合金,合金鋼,刀具壽命提高100%。
而jhp高壓冷卻系列刀具的開(kāi)發(fā),對(duì)高壓冷卻刀具在航空工業(yè)及醫(yī)療器械工業(yè)中的應(yīng)用,意義尤其深遠(yuǎn)。
高壓冷卻刀具的工作原理:
從外置高壓泵出來(lái)的冷卻液,經(jīng)由越來(lái)越窄的冷卻噴嘴通孔,其壓力得以增大。從噴嘴出來(lái)的冷卻液速率非常高,直接噴射到切屑與刀片前刀面間的切削區(qū)域,降低了切削溫度,保護(hù)切削刃免除受到熱沖擊。
加工高溫合金時(shí),會(huì)產(chǎn)生很高的切削熱,采用高壓冷卻加工方式后,除了有效降低切削區(qū)域的切削熱,還使得切屑脆性增加,易于折斷。而獲取短小切屑,使得切屑不再纏繞在工件周?chē)庸み^(guò)程無(wú)需再因人工去除長(zhǎng)的纏繞屑而頻繁停機(jī)。
常規(guī)冷卻,切屑會(huì)阻止冷卻液到達(dá)切削區(qū)域的前刀面;高壓冷卻,冷卻液能直達(dá)刀片前刀面與切屑之間的切削區(qū)域,這有效延長(zhǎng)了刀具壽命,并使得加工過(guò)程更可靠。
而金屬加工領(lǐng)域客戶(hù)對(duì)縮短切削加工周期,提高加工過(guò)程可靠性及獲得更高刀具壽命的追求,促進(jìn)了高壓冷卻刀具應(yīng)用的日益廣泛。
伊斯卡jhp高壓冷卻系列刀具,不僅兼?zhèn)渖鲜鰞?yōu)點(diǎn),而且冷卻液噴口與刀片切削刃距離更近,這帶來(lái)以下諸多好處:
●加工周期更短:加工鈦合金及耐熱合金時(shí),切削速度可提升200%
●刀具壽命更長(zhǎng):無(wú)論是加工鈦合金、耐熱合金、還是不銹鋼、合金鋼,刀具壽命均可提升100%
●實(shí)現(xiàn)更佳的切屑控制:即便加工延展性佳的材料或難加工材料,依舊能輕易獲得短的切屑
●對(duì)切削刃的有效冷卻:降低了切削刃對(duì)熱波動(dòng)的敏感性
●安全可靠的加工過(guò)程
1.冷卻液壓力范圍:
低壓冷卻lpc-冷卻液壓力≤30bar。對(duì)刀具壽命有適當(dāng)?shù)奶嵘?,?duì)切屑的控制并無(wú)太大的改善;
中壓冷卻mpc-冷卻液壓力介于30bar至70bar之間。能提升對(duì)切屑的控制,降低切削區(qū)域的溫度。機(jī)床廠商基本能滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)冷卻壓力的特殊要求。
高壓冷卻hpc-冷卻液壓力介于70bar至120bar之間。是jhp系列刀具zui常用的冷卻液壓力范圍。刀具壽命,切削速度均得到提高,同時(shí)對(duì)切屑的控制也更佳。
超高壓冷卻uhpc-冷卻液壓力介于120bar至400bar之間。因冷卻液壓力過(guò)高,需對(duì)刀具進(jìn)行*的設(shè)計(jì)。刀具壽命相比于高壓冷卻時(shí),有小幅提升。在加工鈦合金及耐熱合金時(shí),當(dāng)用戶(hù)以追求短小切屑,更高生產(chǎn)率為目標(biāo)時(shí),可推薦采用超高壓冷卻uhpc加工方式。
2.冷卻液壓力與冷卻液流量
每款jhp高壓冷卻刀桿,都設(shè)計(jì)有一定的冷卻液流量。通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻液壓力,可控制冷卻液流量。伊斯卡樣本中,對(duì)每款刀桿都附有清楚的冷卻液流量說(shuō)明。用戶(hù)需明確其外置泵能否提供刀具所需的冷卻液流量,而冷卻液流量決定了是否能實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的預(yù)期加工效果。外置泵上,通常都會(huì)標(biāo)明zui大冷卻壓力和zui大流量。
3.切屑與冷卻液壓力
通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻液壓力至特定值,可控制冷卻液流量,zui終實(shí)現(xiàn)斷屑。特定值因刀具及被加工材料而變化。在實(shí)際應(yīng)用中,如若觀察到,切屑未能折斷,可通過(guò)適當(dāng)提高冷卻液壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)zui終對(duì)切屑的控制。而超過(guò)冷卻液壓力的特定值,隨著冷卻液壓力的提升,獲得的切屑將越來(lái)越小。也即是,通過(guò)修正冷卻液壓力,可實(shí)現(xiàn)對(duì)切屑形狀及大小的控制。
伊斯卡jhp系列刀具,現(xiàn)已全面涵蓋了iso車(chē)刀,車(chē)削-切槽刀,切斷刀。分述于下:
●iso車(chē)刀:對(duì)于iso車(chē)刀,伊斯卡提供四種冷卻噴嘴,應(yīng)用于不同形狀的iso車(chē)刀片。伊斯卡還對(duì)iso車(chē)刀進(jìn)行了改進(jìn),除了保留常規(guī)的高壓冷卻刀具位于刀片上方的上端冷卻液噴口,還在刀墊下方,增設(shè)了前端冷卻液噴口。上端冷卻液噴口,使得切削液能直達(dá)刀片前刀面區(qū)域;前端冷卻液噴口,使得冷卻液能直達(dá)刀片后刀面區(qū)域。兩者的結(jié)合,加強(qiáng)了加工過(guò)程中對(duì)切削區(qū)域的冷卻控制。針對(duì)前端冷卻液噴口,伊斯卡還設(shè)計(jì)有一調(diào)整螺釘,以方便調(diào)整其閉合與否。
●車(chē)削-切槽刀及切斷刀:高壓冷卻在加工各種被加工材料的應(yīng)用中,切屑控制均更佳。加工難加工材料,譬如,加工鉻鎳鐵合金及鈦合金,采用常規(guī)冷卻方式,實(shí)現(xiàn)斷屑很困難;而采用高壓冷卻方式,可出色地實(shí)現(xiàn)對(duì)切屑的控制。高壓冷卻可減少甚至消除積屑瘤現(xiàn)象;特別是當(dāng)加工不銹鋼及高溫合金時(shí),效果更加明顯。
現(xiàn)將伊斯卡目前提供的標(biāo)準(zhǔn)高壓冷卻刀具列舉如下:
1.iso車(chē)刀,有方刀桿及camfixcapto接口形式刀柄;
2.車(chē)削-切槽刀及切斷刀,有cut-grip霸王刀,penta五角霸王刀,tang-grip立裝自?shī)A式槽刀等。
采用jhp高壓冷卻系列刀具進(jìn)行iso車(chē)削及切槽加工時(shí),需注意,冷卻液壓力不要超過(guò)刀具可承受的zui大安全冷卻液壓力。iso車(chē)刀系列,zui大安全冷卻液壓力為300bar;車(chē)削-切槽系列,zui大安全冷卻液壓力為340bar;切斷系列,zui大安全冷卻液壓力為300bar。
采用標(biāo)準(zhǔn)高壓冷卻刀具,引入前沿技術(shù),改善加工工況,有效提升加工難加工材料的能力。