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瓦爾特研發出了一套新一代雙（shuāng）通道精密內冷切槽刀（dāo）具

2015-6-9 來源：數控機床市場網作者：瓦爾特

瓦爾特雙通道精密內冷刀具

雙股冷卻潤滑液，切槽和切斷更輕鬆（sōng）

瓦爾特研發出了一套新一代雙（shuāng）通道精密內冷切槽刀具。它的主（zhǔ）要優勢是散（sàn）熱更快，性（xìng）能更高，適合各種應用（yòng）場合。

為了優化加工，對所有影響因素可進行調整。其（qí）中，最關鍵的是正確（què）選擇切削刀具材料和切削刃形狀。但是，人們往往容易忽視了冷（lěng）卻潤滑液（CL）的輸（shū）送方式。最常見的方法還是浸式冷卻（què）係統。使用這種方法，CL噴射流射向成屑點，這類冷卻方式對開式加工工序綽綽有餘。但是，在切槽和切斷過程中，當刀具深插（chā）入窄隙內時（shí），冷卻液在（zài）短時間內根本無法到達切削刃位置。在這種情況下，隻有內冷才是一種切實可靠的解（jiě）決方案。

但（dàn）是，當今市麵上采用內冷的切槽刀具（jù）寥寥無幾。前不久，一些刀具製造廠才對他們的係統進行相應修改。“采用WalterCut，結合最新發（fā）現，我們研製出（chū）了一套相對（duì）新穎的工具係統，”瓦爾特公司切槽/螺紋車削產品經理MarkusStumm說道。“我們從一（yī）開始就保證我們的切槽刀具和切槽刀片的設計（jì）能適合內冷。因此，我們為市場研發趨勢做好（hǎo）了充分準備（bèi）。”

WalterCut的亮點是刀具采（cǎi）用兩道內冷——前刀麵冷卻和後刀麵冷卻。切（qiē）削過程中，兩個冷卻潤滑液噴射流從切削刃附近的切槽刀具噴出，直接流到切削（xuē）點。MarkusStumm強調：“冷卻液出口按流體力學原理設計。”采用SX切槽刀片（piàn）及其深切深導板，能很好控（kòng）製加工精度等要素。斷屑槽（cáo）優（yōu）化（huà），可保證冷（lěng）卻（què）液噴射流暢通。前刀麵冷卻（què）通道通過作為刀具柔性部分的頂部夾具，使（shǐ）與切屑刃的距（jù）離最短。引（yǐn）入“精密內冷”的概念較為貼切。

標準冷（lěng）卻壓力即可

大多數（shù）切（qiē）槽（cáo）工（gōng）具內冷係統為單（dān）股噴射流，隻冷卻前刀麵。“但是，我們試用後表（biǎo）明，對於相對複雜的設計（jì），在後刀麵另（lìng）加（jiā）一股（gǔ）噴射流，冷卻效果會好很多，” MarkusStumm說。“因此，切屑刃的散熱效果更好。從而（ér）磨損更小，當然（rán）這與材料和（hé）切削刃低積屑水平有關。即使采（cǎi）用10巴的標（biāo）準冷（lěng）卻壓力，與傳（chuán）統的浸式冷卻係統相比，刀具壽命可（kě）延長三（sān）倍。”

因此，生產效率更高。精密內（nèi）冷對切屑成形也有影響。切削更短，加工穩定（dìng）性更高。此外，采用兩股冷卻液，可形成一層均勻的潤滑膜，降低切削與槽口之間的摩擦。因此，有了這兩方麵的保障，表麵質量最好（hǎo）。對用戶來說，最重要的是：使用標準機床的冷卻潤滑液係統，即可達到上（shàng）述效（xiào）果。

在加工不（bú）鏽鋼、鈦合（hé）金或高溫合金時（shí），采用更高的冷（lěng）卻潤滑液（yè）供（gòng）應壓力（80巴以上），優勢特（tè）別（bié）明顯。“例（lì）如，采（cǎi）用ISOS材料，通過（guò）高壓冷（lěng）卻，切削速度可增加兩倍，而刀（dāo）具使用（yòng）壽命不變，”瓦爾特（tè）產品經理（lǐ）說。“在加工對大多數機械師越來越重要的不鏽鋼或雙（shuāng）相不鏽鋼時，以前需要大大降低切（qiē）削參數。為（wéi）了達到正常的刀具使用壽命，現（xiàn）在不再需要降低切削數據（jù）了。”

如果是熱傳導（dǎo）效果特別差的材（cái）料，通過“壓力”和“體積流量”參數（shù），能（néng）達（dá）到最（zuì）佳加工效果。於是，專門的精密冷卻為用戶提供了更多機（jī）會，工作過程中，可優化刀具使用壽命和/或零件生產時間。

特別是，瓦爾（ěr）特在ISOS/M材料的高壓加工過程中，對“冷卻潤滑液壓力”和“體積流量”的影響做了深（shēn）入研究。公司與亞琛RWTH（理工大學）WZL機床實驗室密切合作，對此開展（zhǎn）了專題研究。最大收獲是（shì）：采用專門的冷卻潤滑液（yè），可降低（dī）壓力和體積流量。首（shǒu）先，刀具使用壽命隨壓力的增加而延長。壓力約150巴時，刀具使用壽命最長。繼續增加（jiā）壓力（lì），使用（yòng）壽命不（bú）會再延（yán）長。這是我們的重大發現，因為不必要的高參數值（zhí），可導致冷卻潤滑液係統運行比必要的高附加成本。MarkusStumm補充說：“在（zài）WZL進行的試驗確認（rèn）了我們的發現：專門的精密（mì）內冷可明顯提高（gāo）生（shēng）產效率和加工穩定性。”

瓦爾特推薦在（zài）使用精密內冷切槽（cáo）刀具時，冷卻潤（rùn）滑液循環係統安裝細濾器。目前大多數機床（chuáng）已經配備了細濾器。“根據我們最近的所（suǒ）有研究成果，目前已經在使用內冷鑽頭的用戶已經具備內冷切槽（cáo）刀具的所有要求，” MarkusStumm保（bǎo）證。

內冷優勢（shì）凸顯

蒙福特采用RNC 500型車床進行的實驗室試驗表明：即（jí）使在10～15巴的標準冷卻液（yè）壓力時，WalterCut刀具使用的雙通道內冷係統，比傳統浸式冷卻係統具有明顯的優勢。在試用中，瓦特車床專家加工了1．4404 （D＝ 60 mm）材質樣件。使用的刀具采用G2012型（xíng）整體式刀柄，配（pèi）套的刀片為（wéi）Tiger•tec®Silver材質SX可轉位刀片，切削材料為WSM33S。其他參數：刀片寬度s＝ 3 mm、切（qiē）深T＝ 25 mm、Vc＝ 120 m/min、f＝ 0．2 mm和ts＝ 7 sec．

外冷係統的刀具（jù）使用壽命：切槽80次。雙（shuāng）通（tōng）道精密內冷係統的刀具使用（yòng）壽命：切（qiē）槽230次。此外，采用雙通道精密內冷係統，不會發生切屑堵塞，加工穩定性更高（gāo），表麵質量更好。特別是在剛切入槽時，鐵屑初始卷曲很好，切（qiē）屑控製效果能夠得（dé）到明顯改善。

在刀具使用壽命結束時（shí），兩塊（kuài）可（kě）轉（zhuǎn）位刀（dāo）片持續的熱應力差很明（míng）顯：與（yǔ）采用內冷（lěng）的可（kě）轉位刀片相比，沒有采用內冷的可（kě）轉位刀片後刀麵發黑麵積很大；

（如圖（tú）所示）。結論：精密內（nèi）冷係統（tǒng）散熱（rè）效果更（gèng）好。

圖（tú）1：樣件

文字說明：用於普（pǔ）通外冷卻係統與精密（mì）內冷相比較的1．4404材（cái）質樣件。

圖2（Box 1）：磨損模式（shì）

文字說明：與使用外部浸式冷卻係統而嚴重（chóng）發黑的刀片相比，內冷刀具的（de）可轉位刀片（左圖）承受的熱應力低得多。

圖3a，b（Box 1）：切（qiē）屑（xiè）

內（nèi）冷（左圖）斷屑效果比浸式冷卻好很（hěn）多。首道切削特別明顯_副本

文字說明：內冷（左圖）斷屑效果（guǒ）比浸式（shì）冷卻好很多。首道（dào）切（qiē）削特別明顯。

工具係統簡（jiǎn）介

WalterCut切槽係統基於兩類可轉位刀片：單刃正向鎖定SX切槽刀片和雙刃GX刀片。圍繞這兩類切槽刀片（piàn）的不同切槽刀具的分組使得係統布置井（jǐng）井有條，用戶友好。結合多種槽（cáo）型，為（wéi）切槽應用專（zhuān）門研製的Tiger•tec®Silver刀具（jù）材料，性能十分卓越。SX切槽刀片係列包括增（zēng）強型切斷刀板，可（kě）用於更深（shēn）的切槽和切斷，加工（gōng）穩定性（xìng）最佳。

另一大開拓創新：WalterCut刀具雙通道（dào）內冷係統適用（yòng）的最（zuì）小刀片寬（kuān）度為（wéi）2毫米。兩股（gǔ）冷卻液（yè）分別流到前刀麵和後（hòu）刀麵上。這就是所謂的瓦爾特“精（jīng）密內冷”概念。其中，冷卻潤滑液出口的位置盡量靠近切（qiē）削刃（rèn），可保證最（zuì）佳的冷卻（què）效果（guǒ）。SX可轉（zhuǎn）位刀片（piàn）斷屑槽的凹（āo）槽也可保證冷卻液噴射流精確地對準成屑點。

采用內冷係統，可選用更高切削（xuē）參數。因此，我們專門為這種（zhǒng）應用設計了SX刀片（piàn）。此外，SX刀片還通過正向鎖定裝置固定在刀具上。因此，即（jí）使使用更高的切削（xuē）參數，它們也不會從刀片座上滑出。

通過圖賓根刀具設（shè）計師的（de）精心設計，WalterCut係統方案物超所值。我們為用（yòng）戶提供了大量的切槽刀具，例（lì）如左右手版本及反（fǎn）手版本（běn）（contra-version）的SXG2042增強型切斷刀板。我們可從（cóng）型號（hào）中看出刀片的特點：SXG2042R/L-C-P，中的＂-P＂表（biǎo）示冷卻潤（rùn）滑液出口直接設在切削刃後（hòu）方的“精密（mì）內冷”係（xì）統。刀板可使用接柄長度（dù）為20 mm和25 mm的標準G2661夾塊夾緊，星盤轉刀架（staranddiscturrets）也可使用VDI刀板接頭A2110/A2111。在這兩種（zhǒng）情（qíng）況下，冷卻液直接通過接頭供應。刀板的安裝方式隨帶密封件的延伸孔不同而（ér）不同，因此切深也不同。接柄尺寸為16 mm×16 mm～25 mm×25 mm的單體刀架（jià）采用G1/8螺紋，可直接與冷卻潤（rùn）滑液管連接。同理，他們的編號為GXG1011-P/SXG2012-P。

圖片4：精密內冷