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CIMES2018隆重舉行創新成果目不暇接（一）刀具篇下

2018-9-12 來（lái）源：-- 作者：徐正平楊　曉

刀（dāo）具

霍夫曼工具貿易（上海（hǎi））有限（xiàn）公司

圖16 霍（huò）夫曼的拋（pāo）物線形高性能銑刀GARANT PPC

圖16是霍（huò）夫曼（màn）展出的一款看上去（qù）像錐形球頭銑刀（dāo）而實質是（shì）拋物線（xiàn）形的高性能銑刀（GARANT Parabolic Performance Cutting，他們簡稱PPC）。

GARANT PPC的（de）主（zhǔ）要刀刃為（wéi）近似大半徑圓弧的拋物（wù）線（xiàn）形，這樣（yàng）能讓有效半徑起到更大（dà）作（zuò）用。因（yīn）此，相對於相同（tóng）直徑的球頭銑刀，全（quán）新PPC銑刀的步距要大9倍（bèi），同時還能達到相同的表麵加工質（zhì）量。最終（zhōng）的結果就是加工時間更短，工（gōng）件、刀具和機床所承受的應力更小（xiǎo）。另一方麵，若保持同樣的步距大小，則表麵加工質量可優化80倍。

圖17 霍夫（fū）曼-球頭銑刀拋物線形銑刀GARANT PPC對比

但（dàn）霍夫曼表示，若要高效使用GARANT PPC刀具，則要求同時使用合適的CAD-CAM軟（ruǎn）件，軟件可以以數據模型的形式對刀具結構進行加（jiā）工。

北京瑞德卡特經（jīng）貿有限公司

瑞德卡特（tè）在CIMES2018展會的第（dì）二天舉行了其數字化小刀夾的發（fā）布儀式，瑞（ruì）士MBM的全球首席執行（háng）官專程出（chū）席（xí）了發布會。

圖18 瑞士（shì）MBM新發布的數字化小（xiǎo）刀夾和其它數字化鏜刀

圖18的左側（cè）是瑞士MBM新發布的（de）數字化小刀夾示意。瑞士MBM前些年已經陸續發布了一些數（shù）字化的鏜頭（圖18右的上方），這種數顯機構（gòu）外置的結構對於數字化鏜刀的使用和養護都（dōu）帶來很（hěn）多（duō）的方（fāng）便。瑞德卡特介紹，這次新（xīn）發布（bù）的數顯精鏜刀夾模塊是（shì）專門為非標階梯鏜（圖18左1）的精加（jiā）工而開發的創新產品，在技術上具備他們特有的霍爾技術，具有防磁、防屑、防塵（chén）和防水功能。

新發（fā）布的數（shù）字化小刀夾微調精度（dù）為（wéi）0.001mm，徑向調（diào）整量為0.4m，軸向調整量±1mm，最大轉（zhuǎn）速10,000 r/min，它（tā）具有內冷、操作簡便、可靠性強、直接位（wèi）移測量而沒（méi）有反向間隙、不需要單獨的調刀和校準裝置、可以在機床上直接調整、降低非生產時間從而提高效率（lǜ）等優點。並且（qiě）數字化小刀夾和以前發布的其它數字化鏜刀的外接（jiē）數字顯示裝置是通用的。

瑞格費克斯精密（mì）工（gōng）具（上海）有限公司（sī）

圖19 瑞格費克斯的冷壓刀柄係統

瑞格費（fèi）克斯REGOFIX介紹（shào）了他們的冷壓刀柄係統——PG刀柄。瑞格費克斯的PG刀柄是有別於液壓刀柄（bǐng）、熱裝刀柄、力變形刀柄的又一種（zhǒng）適合高速加工的刀柄。它會將刀裝入夾頭（圖19右（yòu）邊4個），然後（hòu）將這些（xiē）夾頭放入刀柄（圖19中間4個）。

由於PG夾頭帶有（yǒu）1:100微小錐度，不借助工具我（wǒ）們無法將夾頭完（wán）全（quán）轉入刀柄，因此（cǐ）瑞格費克斯推薦用冷壓刀柄自動裝夾單元（圖4左），將手工初步套入的帶有刀具的夾頭和刀柄一同放入自動裝夾單元，由自動裝夾單元使用約15.5MPa（155Bar）的壓力負責（zé）將夾頭壓入刀柄。

瑞格費（fèi）克斯推薦在刀具柄部側固鎖緊麵裝入螺紋塞片，再加（jiā）上特製螺紋的安全螺帽，這樣可以200%防止刀具和夾頭在（zài）加工時被拔出。而拆卸時沿安（ān）裝（zhuāng）反步驟即可拆下。

埃莫克法蘭肯精密（mì）工具（蘇州）有限公司（sī）

圖20 埃莫克法蘭大尺寸的擠（jǐ）壓絲錐

埃莫克法蘭肯展出了大尺寸的擠壓絲錐（圖20），有些（xiē）擠壓絲錐的直徑最（zuì）大可達M48，可以（yǐ）用於加工部分鋼件和鑄鐵件（主要是球墨鑄鐵）。

埃莫克法蘭的（de）擠壓絲錐的槽主要用於潤滑油通過，可以在沒有內冷卻的條件下用外部冷卻（què）來實現潤滑，而中心冷卻孔將很好的冷卻和潤滑（huá）其擠壓錐部分，在加工通孔螺紋時側冷（lěng）是最安全可靠的方案，能（néng）更好地對擠壓錐部分（fèn）提供冷卻與潤滑。所有易延展的（de）材料均能擠壓成形（xíng）, 但必（bì）需有充（chōng）分的潤滑, 他們一般對於（yú）通孔和水平加工, 推薦使用油槽(除淺螺紋通孔外, 如薄板零件)。

圖21 埃莫克法蘭肯演示大（dà）直徑高精度內容屑絲錐（zhuī）切削及視（shì）頻二維碼

埃（āi）莫（mò）克法蘭肯（kěn）在CIMES2018現（xiàn）場，還為老楊演示了大直（zhí）徑（M120×6）、高精度（6H）的內容屑絲錐（zhuī）加工。該演示使用了5m/min(11r/min)的切削速度，演示完的內容屑絲錐溫度很低，工件（jiàn）經通規、止（zhǐ）規檢（jiǎn）驗均正常。具體演示可掃描圖21右側二（èr）維（wéi）碼（mǎ）觀看全過程。

成都工具研究（jiū）所有限公司

圖22 成都工具研究（jiū）所輪槽銑（xǐ）刀

成都工具研究所展出了一係列的成形銑刀（圖22），而高精度的成形銑（xǐ）刀當（dāng）屬汽輪機（jī）葉根輪（lún）槽銑刀（又稱樅樹形銑刀或聖誕樹銑刀）。由於汽輪機葉根槽的（de）精（jīng）度要求極高，要用成形銑（xǐ）刀達到這樣的精度並非易事。由於他們的努力和精益求精，哈汽、東汽、上汽、無錫透平等（děng）都選用了他們的輪槽銑刀。

圖（tú）23 SFS刀具螺（luó）釘及（jí）旋具

成都工具研究所（suǒ）也展出（chū）了他（tā）們代理的SFS刀具螺釘及旋具（jù）。刀具的螺釘雖小，規（guī）格也很多，但對（duì）刀具的使用有不小的影響，例如通過選擇正確的表麵處理，可（kě）以大大提高刀具螺釘的長期可靠性，保證刀片能發揮出應有的性能；又如螺釘的扳擰特征，TorxPlus比Torx能傳遞更大的扭矩，扳擰時更不容（róng）易發生打滑現象。據悉，世界上大部分刀（dāo）具公司（sī）的主要刀具螺釘供（gòng）應商都是SFS。

圖24 成都工（gōng）具研究所管板鑽

成都工具研究所展出了幾種深孔鑽，圖24所示（shì）是（shì）管板（bǎn）鑽（zuàn）。管板鑽是特指用於換熱器管板的深孔加工的深孔鑽，換熱器（qì）管板的深孔加工是一（yī）種（zhǒng）難度大（dà）的關鍵技（jì）術，到目前為止，隨著各產業項目的引進和發展，深孔加工（gōng）也處於不斷改進、提高階段，其特殊性體現如下：

孔深度與孔徑比較大（一般≥10，甚至可達100以上，核電產品中深度和孔徑比可≥ 50），鑽杆細，鋼性差（chà），工作時容易產生（shēng）偏斜和振動，孔精度及表麵質量難以（yǐ）保證；切屑量（liàng）大而排屑通道長，若斷（duàn）屑不好，堵屑鑽（zuàn）頭損壞，孔加工質（zhì）量難以保證；鑽頭在（zài）近似封閉情況下（xià）工作（zuò），工作時間長，熱量不易排出，鑽頭（tóu）極易磨損。而（ér）工研所開發的（de）Φ16.28-Φ25.35等多種規格的管板鑽，在核電、鍋（guō）爐、化工行業的管板加工試驗取得了較好（hǎo）的效果。

圖25 成都工具研究所針對軸承（chéng）行業的解決方案

成都工具研究所展示了他們針對（duì）軸承行業的解決方案（圖25）。軸承的製造一般批（pī）量非常大，一些（xiē）在常規加工中用通用刀具和走刀程序完全可以加工的（de）形狀但在軸承行業不得（dé）不用成形（xíng）加工的方（fāng）法來解決。

工研所經過20多年（nián）的努力，已經具備了給軸（zhóu）承製造客戶提供從刀具材（cái）料選擇到全（quán）套加工方案的能力。他們生（shēng）產（chǎn）的金屬（shǔ）陶瓷軸（zhóu）承成（chéng）型刀具（jù），主要用於（yú）軸承套圈加工上的成型加工（gōng），主要加工套圈的滾道、密封槽（cáo）、倒角、大小油溝等。目前主要為軸（zhóu）承（chéng）套圈車加工自動線配套，可（kě）為各種型號的深溝球軸承、圓錐滾子軸承（chéng）、滾針軸承及其他類型（xíng）的非標成型車加工及數控車加（jiā）工提供（gòng）全套解決方案。

成都成量工具集（jí）團有限公司

圖26 成都成量多種專用絲錐

作為以前習慣生產（chǎn）量大麵廣（guǎng）產品的成都成量是一家國內的傳統大（dà）型工（gōng）具製（zhì）造廠，這次他們在（zài）展會上推出了一係列的專（zhuān）用絲錐。

圖26左是他們展（zhǎn）出的奧氏體不鏽（xiù）鋼（gāng）專用（yòng）螺尖絲錐，它采用國外進口材料；采用針對性參數設計、結合刃（rèn）口鈍化技術，並使用國際先進高精度數控機床（chuáng）加（jiā）工，既能克服不鏽鋼韌性大，導熱性（xìng）差，強度高，膨脹係數大冷硬趨勢強等（děng）特性，又保證（zhèng）絲錐幾何尺寸的一致性（xìng）和穩定性；采用（yòng）國外先進塗層技（jì）術，其優（yōu）異的塗層結合力可顯著增強絲錐耐磨性、提高絲錐壽命，而（ér）微合（hé）金（jīn）化塗層可明顯改善紅硬性，減少高（gāo）速切削環境下的刃口磨損。

圖26右是加（jiā）工中心鑄鐵專用絲錐（zhuī），適用於在加工中心上以較高的切削速度（可達30～35m/min）加（jiā）工（gōng）材質為鑄鐵類（包括灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵）的發動機（jī）缸體、缸蓋的內（nèi）螺紋加工。據成量介紹，相比普通絲錐（zhuī），鑄鐵專用絲錐（zhuī）有轉速高、壽命長（zhǎng）、剛性好、穩定性好（hǎo）等特點，其（qí）性價比優於國外品牌（pái）同類（lèi）型絲錐。

漢江工具有（yǒu）限責任公（gōng）司

圖27 漢江工具高速鋼車齒刀

所謂車齒（chǐ），就是由圖1的車齒刀代（dài）替齧合中的螺旋齒輪副中（zhōng）的一（yī）個，並沿工件軸線移動的方法（fǎ）。據漢江工（gōng）具介紹，它（tā）的切削運動特征有兩個（gè），一是運動與軸向剃齒相同，二是刀刃上同一點的工作角度在切削過程中變化。從開始參（cān）與（yǔ）切削時的正（zhèng）前角，變為絕對值較大（dà）的負前（qián）角。

圖28 漢江工具小直（zhí）徑加長杆式滾刀

漢江工（gōng）具的小直徑加長杆式滾刀（圖28）主要（yào）用於汽車變速器齒輪生產線，大批（pī）量的滾齒加工。相（xiàng）對於傳統（tǒng）滾刀（dāo）而言，它（tā）直徑小，滾齒的（de）切入和切出的空行程時間縮短。

同等軸向進給量條件下（xià），滾刀（dāo）轉速（sù）可以提高。滾（gǔn）刀加長後，竄刀次數增多（duō）了：滾刀單次修磨後，加工的齒輪件數多，壽（shòu）命長，兩次修磨之間（jiān）的（de）時間變（biàn）長。從（cóng）環（huán）保的角度，這種（zhǒng）滾刀是幹切，可以（yǐ）不用切削液，由風冷即可，這也減少了廢液的處理成本。這（zhè）些（xiē）都有利於提高生產（chǎn）效率，也把無人值（zhí）守的自動（dòng）生產線變為現（xiàn）實。

圖29 漢江工具斜（直（zhí））齒剃前修緣插齒（chǐ）刀

圖29是漢江工具斜（直）齒剃前修緣插齒刀，它主要用（yòng）於剃前或磨前齒輪的雙聯或多聯外齒輪，或齒頂倒（dǎo）角的內齒輪插（chā）齒（chǐ）加（jiā）工。與傳統相比，被插齒輪的倒角和挖根更精準（zhǔn），更一致。齒輪的設計再（zài）也不受螺旋角的限製，設計空間和裕度更大。

北京仁福技貿有限責任公司

圖30 北京（jīng）仁福的各（gè）種非標銑刀

北京仁福是一（yī）家既從事刀具貿易（yì）（代理瓦爾特刀具和翰默（mò）刀柄），也（yě）從事非標刀具製造的（de）企業。

標刀具上主要覆蓋鋁合（hé）金加工（圖30）、鈦合金加工（圖30）和不鏽鋼加工；既有針對3C行業的一些特（tè）殊刀（dāo）具（圖（tú）30）也（yě）有其它一些各式各（gè）樣的非標銑（xǐ）刀（圖30和四）；既有直徑達32mm的（de）整體硬質（zhì）合金銑刀（dāo）（圖（tú）30），也有小尺寸的微小徑（圖30）刀具。

對客戶需要開發和製造各類銑刀。仁（rén）福（fú）介紹說，有個案例是客戶銑削的（de）長徑比並不需要常規的（de）標準長度，他們就會縮短刀具長度以增加刀具剛性，從（cóng）而也提高了刀具的壽命；在這些刀具的各項（xiàng）幾（jǐ）何參數和表麵質量上追求與客戶需求相適應的改變，都取得了很好的效果。最小鑽頭（tóu）直徑已經可以達到0.1mm。

PRO-MICRON GMBH & CO.KG

圖31國Pro-micron公司的SPIKE無線切削狀態測量係統

德國pro-micron公司是一家專注於工業無線（xiàn）解決方案的公司，SPIKE是其無線動態（tài）切削力測量係統產（chǎn）品（圖31），它創新性地（dì）將（jiāng）傳感（gǎn）器安裝於刀柄上，直接在加工過程中將（jiāng）測量（liàng）的動態切削力（軸向力，扭矩（jǔ）和（hé）彎矩（jǔ））數據無線實時地傳輸到電腦，獨一無二地用更（gèng）敏感的彎矩作為切削力主要指標，並用（yòng）專利的極坐（zuò）標圖形來（lái）表現彎矩的（de）實時變化，可以直觀看（kàn）到（dào）每個切削刃的實（shí）時狀態。

配套功能強大的軟件不僅采集（jí），儲存數據，還可將采集的切削力數據進行各種對比分析，快捷創建直觀（guān）的分（fèn）析報告，基於此進行離（lí）線分（fèn）析，過程優化，程（chéng）序優化，切削參數優化，預測和優化刀具壽命等（děng），高級版可以（yǐ）實現與機床係統集（jí）成（chéng），用spike_kpi進行（háng）在線分析和監測，實現自（zì）動換（huàn）刀和停機。

偌大的CIMES2018，令人目不（bú）暇接，在展海拾（shí）貝（bèi），隻能掛一漏萬。CIMES願與您一路同行（háng），共同努力，為中國機床的夢想（xiǎng）成真（zhēn），繪上重彩一筆，把更好的展品及服務奉獻給CIMES2020。

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