自動生產線上刀具設計的若幹問題
2022-7-12 來源：伊斯卡 MTB 項目經理 作者（zhě）：Joseph Polyanovsky
在現代化製造的今（jīn）天，工業需要快速有效的大規模生產解決方案，自動生產（chǎn）線機床的設計（jì）和（hé）裝備應運而生。自動（dòng）生產線是由多個工作站組成的（de），裝配了多種用於不同（tóng）加工操作的刀具，如車（chē）削、鑽孔、銑削和鏜（táng）孔。每個工作站可能有好（hǎo）幾個配備有切削刀具的主軸，用於加工一個工件的不同表麵，這意味著幾十（shí）把刀（dāo）具可同時進行作業。
隨著行業對更（gèng）高量產零件的需求不斷增長，自動生（shēng）產線機床已被（bèi）廣泛采用，尤（yóu）其是當需（xū）要將棒材加工成小型圓柱形零件（jiàn）時，這一（yī）現象促使這些機床更受市場歡迎。能否實現高性能生產在很大程度上取決於刀具是否高效，而找到一把最理想的刀具是一項（xiàng）需要機床製造（zào）商、刀具製造商和（hé）機床用戶之間協同合作的（de）任務。這一協作鏈的各個環節與最終的加（jiā）工效果有（yǒu）直接的關係——合作越緊密，所選擇的刀具就（jiù）越高效。與領先的機床製造商（MTB）的（de）持續合作和（hé）溝通，為伊斯卡提供了基礎的專（zhuān）業知識和經驗，以改進自動生產線機床的刀具及其夾具的開發。
可調試套刀
伊斯卡的 MTB 專家認為，成功取（qǔ）決於正（zhèng）確的刀（dāo）具設計。由於加工過程的複（fù）雜（zá）性，大（dà）多數刀具是特別（bié）定製的。組合刀具可以保證精確的加工周期，針對一個給定的加（jiā）工工藝可減少所需工位的數量。通常這些刀具組合在一起進行多種類型的加工，如鑽孔、鏜孔、锪孔、倒角和直頭沉孔等。這些刀具（jù）通（tōng）常都有調節（jiē）機構。組合刀具必須具備（bèi）多個加工（gōng）區域的全方位排屑（xiè）功能，這也是對刀具設計的一個關（guān）鍵要求。
用（yòng）於鑽孔、套料和倒角加工（gōng）的組（zǔ）合（hé）刀具通常可以同時加工內外（wài）表麵。當需要同時（shí）加工多個表麵時，整（zhěng）體設計必須確保（bǎo）高剛性以避免引（yǐn）起（qǐ）特定形狀刀具的（de）振動，特（tè）別是那些具有複雜形狀的刀具。鑽孔（kǒng）和內槽加工刀具的組合（hé）除了省去額外工（gōng）位的需要，還節省了總成本，縮短（duǎn）了加工周期。為這些組合提供操作中的刀具防撞設計（jì），並確保工件內（nèi）部排屑順暢是至關（guān）重（chóng）要的。例如，帶有（yǒu）倒角和反倒角的插銑加工，通（tōng）常使用長懸伸刀具按順序進行加工。因此，設計要求加強剛性和減振能力。
為自動生產線選擇最適宜的刀具及其刀柄（bǐng）通常需要特（tè）定的刀具（jù）尺寸，由工作站（zhàn）的參數、行程限製和可靠（kào）的（de）排屑來確（què）保（bǎo）不停機的生產循環。刀具製造商與機床製造商之間通過（guò）必要的合作以驗證和確認規劃的工藝和進行正確的刀具選擇，無論是從初始（shǐ）設計到（dào）量產階段，還是生產後的優化。緊公差可以通（tōng）過特殊（shū）定（dìng）製的一體式刀具來實現，這些刀（dāo）具具有不同的接口，如 CAMFIX 或 HSK。帶有調節機構的刀具設計既可確保（bǎo）公差精度，也可保證刀（dāo）具和工藝的穩（wěn）定性（xìng）和剛性。配備了（le）伊斯卡FTB、XNUW 和 PENTA 刀（dāo）片的旋轉和非（fēi）旋轉（zhuǎn）成形刀具，可實現一次進刀即可加工出複雜形狀（zhuàng），縮短了加工周期。
加工中心上的車削作業，如外圓（yuán）套車、鏜孔和反向鏜孔一（yī）般都是通過垂（chuí）直於主軸中心線的直線軸加工來完成。這種類型的（de）加（jiā）工通常（cháng）被稱為“ U 軸”加工，即將刃具安（ān）裝在具有複雜運動係統和配重裝置的特殊（shū）刀體上（shàng）。這些刀具要麽安裝在模塊上，要麽直接安裝在主軸頭上。整體式和模塊化刀具都可采用 CAMFIX、HSK、VDI 或其他類型接口，同樣也適用於根據客戶要求開發的定製刀具。
大（dà）批量生產製造商，主要（yào）來自汽車、油氣行業、醫療（liáo）行業以及生產微小型零件的細分領域，是（shì）自動生產線的主要用戶。伊斯卡團（tuán）隊通過與（yǔ）這些客戶長期且富（fù）有成果的合作，在設計、研發和實施執行中（zhōng）逐（zhú）步實現了（le）高效可（kě）靠的刀具解決方案。這種客戶和（hé）機床製造商之間建設性的戰略合（hé）作夥伴關係模式（shì），尤其適（shì）用（yòng）於為（wéi）自動生產線布局刀具，對於生產（chǎn）率和零件成本（běn）之間達成平衡非常重（chóng）要。
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如果您（nín）有機床行業、企業相關新（xīn）聞稿件（jiàn）發表，或進行資訊合（hé）作，歡迎聯係本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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