【編者按】山特維克可樂滿長(zhǎng)懸伸切削刀具的創(chuàng)新減振技術(shù)睹傻。

　　迄今，據(jù)我們所知，現(xiàn)代減振工具系統(tǒng)殴衡，起源于挪威特隆赫姆的一家制釘廠。該工廠從十九世紀(jì)開始從事制造業(yè)垄窃，一直生產(chǎn)釘子和相關(guān)產(chǎn)品多年蟀腌，可是在1967年，開始研發(fā)和制造減振刀桿吐莲，卻為公司（即后來的Teeness）今后經(jīng)營(yíng)方向發(fā)生重大變化播下了一顆種子抠偏。

　　一位年輕的工程師展示出了減振鏜桿的原樣模型，這是他大學(xué)畢業(yè)論文的成果陪瘟。思路決定出路鞋剔，Teeness富有創(chuàng)造力和想象力的工程師們清楚意識(shí)到振動(dòng)問題的嚴(yán)重性（特別是內(nèi)孔車削的振動(dòng)），于是想方設(shè)法將自己的想法付諸實(shí)踐。

　　通過與山特維克可樂滿通力合作池躁，然后接二連三的創(chuàng)新不斷饮码，開發(fā)出了世界上獨(dú)一無二的Silent Tools減振刀具。

　　五十年前褒选，由于加工作業(yè)時(shí)刀具出現(xiàn)振動(dòng)顫抖氏篇，導(dǎo)致加工性能無法到達(dá)最佳水平、零件質(zhì)量出現(xiàn)問題蹭睡、噪聲水平過高衍菱、刀具使用壽命太短，甚至還加工出廢品肩豁。在很多情況下脊串，根本無法加工，因此具有很大的改進(jìn)潛力——人們正期盼選用和開發(fā)一種新型的加工手段清钥。

　　六十年代洪规，Teeness開始潛心研究幾十年，找出切削刃產(chǎn)生振動(dòng)的根源循捺、性質(zhì)和處理方法斩例。已經(jīng)充分證明，振動(dòng)可看成是切削刀具的可變撓曲从橘，如果無撓曲念赶，也就無所謂振動(dòng)。刀具振動(dòng)是由動(dòng)態(tài)切削力引起的恰力，只要有動(dòng)態(tài)切削力叉谜，振動(dòng)就會(huì)持續(xù)，即使在表面看起來連續(xù)的切削中镰饶，切削力也會(huì)發(fā)生快速微小的變化缆乐。當(dāng)時(shí)，消除加工振動(dòng)的主要方式是增加裝刀的靜態(tài)剛度烧骗、降低作用在刀具上的切削力禽糊、增加動(dòng)態(tài)剛度。正是處于后者的考慮铜诽，Teeness通過使用被動(dòng)的動(dòng)態(tài)減振器阔萧，形成了別具一格的新思路。

重載 鏜刀接桿570-4C

　　這種思路是基于刀具桿（本文系指鏜桿）內(nèi)處于流體里的彈簧懸掛重物的振動(dòng)懂棘。設(shè)計(jì)了額外的重物在切削頻力的刺激下自振男梆，相對(duì)于切削過程中產(chǎn)生的不同于鏜刀桿的頻率振動(dòng)，形成一種中和效應(yīng)：減振效應(yīng)因此產(chǎn)生先赛，加工過程中的振動(dòng)不能全部消除贸卦，但是可通過抑制刀具在可接受的極限范圍內(nèi)而減至最低。創(chuàng)造性理念正是基于這種原理，在Teeness的工程師們的不斷探索創(chuàng)新的過程中诊胞，制造出了滿足工作需要的鏜桿暖夭。但是，正是在研發(fā)成果轉(zhuǎn)化時(shí)遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)——刀具是否適銷對(duì)路厢钧、應(yīng)用領(lǐng)域和經(jīng)銷渠道都是未知數(shù)鳞尔。

　　在幾年的研發(fā)成果轉(zhuǎn)化后嬉橙，Teeness接觸到鄰國(guó)瑞典的當(dāng)時(shí)處于世界領(lǐng)先的切削刀具制造商早直，尋求是否有合作的機(jī)會(huì)。山特維克可樂滿當(dāng)時(shí)正在潛心研發(fā)大多數(shù)金屬切削的可轉(zhuǎn)位刀片刀具市框，馬上看好Teeness (TNS)理念的巨大潛力霞扬，同時(shí)指出了減振鏜桿的研發(fā)方向。1973年枫振，可樂滿刀具程序采用了這種理念喻圃。經(jīng)過一段時(shí)間以后，減振工具系統(tǒng)一路騰飛粪滤，深受人們的青睞斧拍，在全世界得到廣泛的應(yīng)用。

　　首批山特維克可樂滿TNS減振鏜桿共有三種直徑規(guī)格：32 mm杖小、40 mm和50 mm肆汹， 長(zhǎng)度分別為 450mm、550 mm和700 mm —— 用于無故障加工零破，懸伸可達(dá)十倍直徑衫半。這些鏜桿的刀頭可互換，可快速調(diào)整抠孤，并且可使用不同類型的刀架和可轉(zhuǎn)位刀片洋虫。新型設(shè)計(jì)包括：一塊浸入特種油中由彈簧懸掛的、質(zhì)量為中等到重型的合金塊悠衔。特種油從加工過產(chǎn)生的振動(dòng)中吸收能量权疾，并將能量轉(zhuǎn)換成被由吸收的熱量。合金塊的慣量可通過鏜桿上的調(diào)整螺釘設(shè)定锡褂，從而設(shè)定振動(dòng)頻率谐浆，改變彈簧懸架的張力，達(dá)到最佳的減振效果谅练。鏜桿還設(shè)有內(nèi)冷系統(tǒng)姿记，有助于排屑。

　　我們對(duì)內(nèi)孔車削也做了大量的改進(jìn)透劈，即使是第一款產(chǎn)品也是如此：金屬去除率翻番梧却。當(dāng)懸伸長(zhǎng)度是直徑的八倍和采用較高的切削參數(shù)時(shí)，大大地提高了精加工的表面粗糙度，表面粗糙度為Ra 1.3放航，而傳統(tǒng)的實(shí)心鏜桿為Ra 8.8微米烈拒。

　　到1980年時(shí)，山特維克可樂滿TNS推出了短式鏜桿广鳍，使用的懸伸長(zhǎng)度為直徑的七倍荆几。這種鏜桿的優(yōu)勢(shì)是不需要調(diào)整，便可達(dá)到優(yōu)化的減振效果赊时。這種設(shè)計(jì)是一個(gè)深度的創(chuàng)新吨铸，通過減振裝置的設(shè)置，覆蓋了鏜桿懸伸范圍內(nèi)所有可能的振動(dòng)頻率祖秒。采用再創(chuàng)新技術(shù)诞吱，使得減振刀具的使用更加簡(jiǎn)單容易，同時(shí)可節(jié)省裝刀時(shí)間竭缝。

　　接下來使用了山特維克可樂滿行業(yè)領(lǐng)先的刀具材料——硬質(zhì)合金不僅僅用作切削刃房维，同時(shí)還用作增加刀具靜態(tài)剛度的鏜桿套筒（靜態(tài)剛度是鋼的2.5倍）。減振鏜桿的懸伸可加長(zhǎng)至直徑的十二倍跳蚓。而且也意味著有大量旋轉(zhuǎn)刀具可以使用減振刀桿疑惨。把不可能變成可能，一切皆有可能——使用硬質(zhì)合金的高切削參數(shù)指日可待抠建。由于減振刀具破解了世界難題估掐，所以被廣泛認(rèn)可和接受。

　　從八十年代開始蔓踩，由于科技進(jìn)步渗送，多種制造行業(yè)遇到的零件都需要深孔加工良漱，有時(shí)候這種加工還相當(dāng)復(fù)雜吭服。例如航空工業(yè)、能源行業(yè)潘羡、模具行業(yè)就有大量加工難度大而要求特別嚴(yán)格的復(fù)雜孔洞或腔室盯窜。同時(shí)兔页，通用工程行業(yè)、汽車制造業(yè)和機(jī)床制造行業(yè)也有很多制造商選擇減振刀具领靖，解決其他刀具無法解決的問題俄洞。這種獨(dú)具特色的減振理念用于標(biāo)準(zhǔn)刀具已經(jīng)有十多年的歷史，同時(shí)還用于訂制的刀具槐秧，適合各種特殊的機(jī)床啄踊、零件和加工。例如刁标，加工圓柱形颠通、錐形址晕、彎曲和橢圓形鏜桿段。目的是最大限度地增加深孔加工的剛度顿锰，達(dá)到最佳的減振效果谨垃。當(dāng)時(shí)，Teeness和山特維克可樂滿共同積累了更深刻的設(shè)計(jì)和應(yīng)用減振刀具方面豐富的專業(yè)知識(shí)和寶貴經(jīng)驗(yàn)硼控。

　　九十年代刘陶，隨著油氣行業(yè)快速發(fā)展，需要大量的深孔加工零件牢撼。平身車床獲得了重生匙隔，部分車床銷往石油國(guó)家。這些車床剛性更大浪默，裝備更精良牡直，能加工石油勘探件的深孔圣掷。我們研制了多種專用減振鏜桿（580型）薛淆，直徑范圍80～300 mm，最適合鏜桿長(zhǎng)度是十倍孔徑的粗加工和精加工匿贴，特殊場(chǎng)合可達(dá)到十五倍孔徑凑篇。這些鏜桿需要通過徑向調(diào)整螺釘用手動(dòng)精調(diào)，并且裝有可互換的刀頭耗述。還可采用直徑最大托蜡、重量大約三噸的硬質(zhì)合金增強(qiáng)型鏜桿。這些鏜桿為多種惡劣加工作業(yè)提供了解決方案妒彭，同時(shí)還縮短了石油設(shè)備零件的交貨時(shí)間谢燎。

　　對(duì)于斜身CNC車床，我們開發(fā)了預(yù)調(diào)式減振鏜桿（570型）的標(biāo)準(zhǔn)程序幕笋，直徑范圍16～100 mm钧椿。這些鏜桿裝有小巧輕質(zhì)的切削單元，更換方便椿笤，通過鋸齒型聯(lián)軸節(jié)盹屠，安裝十分牢固。短桿和長(zhǎng)桿都有鞋诗，分別可達(dá)7～10倍直徑膀捷。采用這些鏜桿的解決方案特別高效、使用非常方便削彬，可適合多種不同的內(nèi)孔車削加工全庸，同時(shí)還專門用于不同行業(yè)的多種不同應(yīng)用。這些鏜桿是當(dāng)今減振刀具減振程序的先行者融痛，刀桿包括傳統(tǒng)的圓柱式接柄壶笼、或Coromant Capto接口啄育、刀桿前端CoroTurn SL和QC用于刀頭的快速更換，用于內(nèi)孔車削拌消、開槽和螺紋加工挑豌。為了實(shí)現(xiàn)更好的加工經(jīng)濟(jì)性，車床的刀具快換功能越來越被視為一種重要途徑墩崩，并且減振鏜桿已經(jīng)成為刀具大家庭的重要一員氓英。

阻尼鏜刀桿

　　振動(dòng)是銑削和鏜削所使用的旋轉(zhuǎn)刀具所需要解決的問題。現(xiàn)在鹦筹，由 Sandvik Teeness開發(fā)的Silent Tools減振刀具已經(jīng)有了適合需要長(zhǎng)刀具懸伸加工領(lǐng)域的解決方案铝阐。 我們已經(jīng)為這些與單點(diǎn)車削有較多不同的方法的特殊要求，專門開發(fā)了一系列的不同長(zhǎng)度的接柄以及可換頭刀具泌醋。在該解決方案中昂游，銑削刀具或鏜削刀具可以采用更高的切削參數(shù)，提供了更好的加工結(jié)果以及更長(zhǎng)和更安全的刀具壽命赌拒。包括了Silent Tools減振接桿在內(nèi)的刀具組件是解決方案的一部分跳窖。目前已經(jīng)開發(fā)出來了減振系統(tǒng)，它可以直接植入到某些長(zhǎng)柄銑刀中贵郎，例如立銑刀职靴。在某些工業(yè)部門例如模具制造業(yè)的應(yīng)用中，要求立銑刀能深入到很深的地方蒂轨。

　　在多任務(wù)機(jī)床和銑車機(jī)床中欲广，有多種不同型號(hào)和懸伸的減振刀具也正在變得越來越重要。從七十年代開始檩榕，為了解決各種不同行業(yè)的復(fù)雜應(yīng)用繁触，作為標(biāo)準(zhǔn)刀具或先進(jìn)的訂制鏜桿的減振刀具的開發(fā)一直在不斷發(fā)展中，也包括了機(jī)床制造商的解決方案关揣。時(shí)至今日句惯，減振單元已經(jīng)可以與鋸齒型鎖定（ Serration Locking）的刀板組合使用，這是特別為航空工業(yè)和能源工業(yè)開發(fā)的宪赶，它可以切削更深而復(fù)雜的溝槽宗弯，而且常常是用于難以加工的材料上。

　　現(xiàn)在搂妻，Silent Tools減振刀具產(chǎn)品范圍包括最大直徑到250 mm的標(biāo)準(zhǔn)刀具蒙保。最大鏜桿的直徑為450 mm，具有10倍直徑的懸伸欲主，重量達(dá)7噸邓厕。加工中心上使用的CoroBore系列中，減振刀具在旋轉(zhuǎn)刀具應(yīng)用中用得越來越多扁瓢。在車削中心上详恼，減振刀具的快換裝置也越來越多地被應(yīng)用补君，例如當(dāng)使用可樂滿Capto C10連口時(shí)，快換裝置就具有很大的優(yōu)勢(shì)昧互。此時(shí)挽铁，鏜桿不容易卸下，當(dāng)鏜桿在轉(zhuǎn)塔上的情況下机凭，就難于執(zhí)行其它工序迟伤。不是每次都要安裝上大的鏜桿，而是使用快換裝置即可通過更換切削頭輕松完成级衅。每次安裝大的鏜桿需平均費(fèi)時(shí)40分鐘娘型，而使用快換裝置，只需要5分鐘笑诫。也可以安裝自動(dòng)換刀裝置铝矢，例如，使用機(jī)械手（它也更換零件）更換一個(gè)有14倍直徑懸伸的100 mm Silent Tool 減振鏜桿咽行。

　　最近跪消，我們與大型銑-車機(jī)床的制造商一起推出了用于大直徑減振鏜桿的最先進(jìn)的解決方案。所牽涉的工序是長(zhǎng)的鈦合金零件的內(nèi)孔車削涣疑。鏜桿是訂制的脸掘，它能達(dá)到13倍176 mm的直徑的深處藕壹，非支撐部分長(zhǎng)度達(dá)到2300 mm诞嗦。此外，還必須有在鏜桿前面裝有自動(dòng)換刀裝置椿访。為了保證操作安全性乌企，需要使切屑的易于排出，因此成玫，鏜桿還裝配了提供超高壓冷卻液 (350 bars)的噴嘴加酵，以確保將冷卻液噴射到切削刃處，以利于切屑輕松排出哭当。

　　Silent Tools減振刀具是目前減振刀具中全球領(lǐng)先的品牌猪腕。自2008年以來，位于挪威的Sandvik Teeness從最初產(chǎn)生要開發(fā)減振刀具的想法到今天的領(lǐng)先位置钦勘，走過了漫長(zhǎng)之路陋葡。如今，它成為山特維克可樂滿減振加工的全球能力中心彻采，主要從事研究腐缤、概念開發(fā)、訂制和標(biāo)準(zhǔn)刀具的設(shè)計(jì)以及應(yīng)用支持肛响。

　　如今岭粤，創(chuàng)新的惜索、已獲專利的減振系統(tǒng)被全球公認(rèn)為是最先進(jìn)的技術(shù)。盡管與最初的概念相比已有很大的不同和發(fā)展惰衬，但是铡碧，刀具減振仍然可以說是基于重質(zhì)量，由專門設(shè)計(jì)的在特殊液體中的橡膠彈簧支撐的原理羔题。這是對(duì)動(dòng)態(tài)振動(dòng)本質(zhì)的研發(fā)以及數(shù)十年解決刀具可達(dá)深度的實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)果 —— 這一點(diǎn)使得山特維克可樂滿的Silent Tools減振刀具從最初解決振動(dòng)問題的工具到現(xiàn)在的成為提高生產(chǎn)效率的一種強(qiáng)大手段织娶。

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