刀具夾持系統(tǒng)已成為切削難加工材料的總體解決策略鼓募,隨著難加工材料(如鈦合金)被越來(lái)越多地應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,如果以一種經(jīng)濟(jì)有效的方式來(lái)加工,并達(dá)到所要求的質(zhì)量躬厌,那么整個(gè)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)就必須要正確。瑞士REGO-FIX公司的powRgrip高性能刀具夾持系統(tǒng)试填,配合航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商MTU公司的最優(yōu)化銑削方案坠狈,顯著提高了鈦合金葉盤(pán)零件的生產(chǎn)效率,與先前的加工方式相比三麦,該公司成功地將加工時(shí)間縮短了42%墙冻,而刀具成本更被節(jié)約了76%。
在汽車(chē)屈宿、航空航天制造業(yè)中奏尽,需要使用各種高科技材料,如碳纖維復(fù)合材料和鈦合金等脸嗜,以減輕產(chǎn)品重量菠珍,節(jié)省更多燃料。如波音787亭弥、空客A350和空客A380客機(jī)等阴香,鈦合金、由塑料和碳纖維制成的復(fù)合材料粮剃、與鈦金屬薄板經(jīng)“烘烤”而成的復(fù)合材料正在替代鋁合金成為制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的常用材料内地。但這帶來(lái)了加工難題:即韌性好、彈性足并且耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)使這種輕型鈦合金非常難于加工赋除,整個(gè)加工工藝要求從機(jī)床到刀具的所有環(huán)節(jié)都要有高抗熱和承受高的機(jī)械負(fù)荷阱缓。
REGO-FIX公司產(chǎn)品研發(fā)部總監(jiān)Martin Bronnimann說(shuō):“所有至關(guān)重要的工藝參數(shù)的完美組合是構(gòu)成最佳工藝的基礎(chǔ)。因此举农,極有必要對(duì)機(jī)床荆针、工件夾具、工件颁糟、刀具夾持系統(tǒng)及加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)”航背。對(duì)于刀柄系統(tǒng)來(lái)說(shuō),Bronnimann在賽車(chē)運(yùn)動(dòng)中看到了兩者的共通點(diǎn)棱貌,“如果選用不夠結(jié)實(shí)的車(chē)輪進(jìn)行比賽玖媚,沒(méi)有哪個(gè)賽車(chē)手可以在賽道上得到動(dòng)力箕肃,而且還要犧牲彎道的控制力,結(jié)果是賽車(chē)手永遠(yuǎn)登不上他夢(mèng)想中的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)今魔。每一個(gè)細(xì)節(jié)都極其重要勺像,扮演著不可或缺的角色”。
德國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司MTU公司通過(guò)對(duì)切削工藝整體分析后错森,成功找出了加工新型鈦合金葉盤(pán)的方法痛但。在葉盤(pán)整體設(shè)計(jì)中,渦輪盤(pán)和葉片(渦輪盤(pán)+葉片=葉盤(pán))組合成一個(gè)整體零件东种,消除了葉根和榫槽乖靠。為了以最優(yōu)化的成本生產(chǎn)出這種高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜零件,MTU公司的專家開(kāi)始檢測(cè)銑削加工工藝和刀具夾持系統(tǒng)撮译。與傳統(tǒng)的加工方式相比萤忘,擺動(dòng)軌跡的銑削方法加上旋轉(zhuǎn)葉片,無(wú)論是粗加工還是精加工都能明顯節(jié)約要求極高的插銑加工和葉片清根的粗加工時(shí)間龄羽。
MTU公司的材料和工藝工程師Gotz Lebküchner認(rèn)為:“在加工這些薄壁鈦合金葉片時(shí)悔邀,刀具絕不能有絲毫振動(dòng),否則完全不可能安全使用新的加工工藝徐渗,我們發(fā)現(xiàn)只有高科技的powRgrip刀柄才能幫得上忙”丰扁。因此帘达,這家航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商聯(lián)系到了刀具夾持系統(tǒng)專家REGO-FIX公司店麻,powRgrip刀具夾持系統(tǒng)正是MTU所需要的解決方案。powRgrip刀具系統(tǒng)的刀具-筒夾栏蝙、筒夾-刀柄間特殊的作用面能起到極佳的減振效果坐求,夾持力超過(guò)1000Nm,即使在加工難加工材料時(shí)晌梨,powRgrip系統(tǒng)仍能保證刀具被安全地夾持于固定位置上桥嗤。Martin Bronnimann說(shuō):“歸根結(jié)底,powRgrip刀具夾持系統(tǒng)是牢固夾持和高精度夾持的理想組合仔蝌》毫欤”
具有100%精密動(dòng)平衡的powRgrip刀柄同樣也有助于減振和高精度旋轉(zhuǎn)。powRgrip刀柄的細(xì)長(zhǎng)型外型設(shè)計(jì)可以較容易地加工復(fù)雜工件敛惊。另外渊鞋,這個(gè)刀柄系統(tǒng)還可以使用內(nèi)冷刀具或集中冷卻(切削液通過(guò)刀桿外圍噴出)。所有的powRgrip組件都有非常長(zhǎng)的設(shè)計(jì)使用壽命瞧挤。即使在加工鈦合金時(shí)锡宋,powRgrip刀柄系統(tǒng)也能保持常溫,這一創(chuàng)新的刀具夾持系統(tǒng)保證了在3×D長(zhǎng)度上徑向跳動(dòng)誤差小于3μm特恬。
顯然执俩,加工時(shí)間縮減了42%徐钠,刀具成本減少了76%。Lebküchner非常高興地說(shuō):“與創(chuàng)新的銑削工藝配合蚤就,powRgrip刀柄夾持系統(tǒng)為葉盤(pán)零件的成功制造起到了決定性的作用”寥伍。
通過(guò)檢查整個(gè)加工工藝中的每個(gè)組成部分來(lái)優(yōu)化加工工藝的方法,在MTU公司的案例中顯示出了它的價(jià)值乃筐≡鳎“不過(guò)許多使用者在開(kāi)始優(yōu)化加工工藝時(shí),往往先考慮到消耗品——刀具玄饶,而消耗品通常在整個(gè)加工工藝中只有1%的節(jié)約潛力莲态。不幸的是,刀柄作為連接CNC機(jī)床和切削刀具之間的重要平臺(tái)卻很少成為大家所關(guān)注的中心李腐。MTU公司的案例令人印象深刻秤凡,事實(shí)也證明了通過(guò)使用正確的刀柄系統(tǒng)可以極大地提高效率,同時(shí)大幅度降低成本憎苦∏鸬牵”Martin Bronnimann總結(jié)道。
∪稹(來(lái)源:《工具技術(shù)》 REGO-FIX公司供稿)
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