干货刀具如何另辟蹊径实现精确制冷高

金属加工的冷却方式是一个长久的课题,无法合理控制温度,除了会影响加工效率,还会加大刀具的损耗,影响成本。这个时候就需要第三方介入——切削液,不仅可以冷却,还可以带走切屑,防止切屑影响精度甚至干扰加工。

常用的冷却方式一般有这几种:手工加油法、溢流法、高压法、喷雾法、制冷液体降温法和切削液的集中供给系统,其中最常见的使用切削液的方法是溢流法——用低压泵把切削液打入管道中,经过阀门从喷嘴流出,喷嘴安装在接近切削区域,会通过集油盘循环使用。

常见的溢流法加工

而在对钛、镍合金和高强度钢以及碳素纤维材料(CFK)进行高效切削时,传统的溢流冷却润滑剂往往会遇到其物理极限,而带有内冷功能、可以把切削液定向地引向加工部位的刀具,对于此类加工方式效果显著。

内冷刀具

整体的内冷刀具以钻头居多,由两个螺旋交叉的内孔,使压缩空气、油或切削液穿过,到达刀尖,起到冷却刀具和工件的作用,并能冲走切屑,特别适合用于深孔高速加工。机床上配上带内冷的主轴或者另外配上油路转换刀柄可以实现内冷加工。采用带有现代冷却润滑技术的刀具,可以极大降低生产成本,提高刀具的使用寿命,改善切屑状况并加强切削作业的安全性。

带内冷通道的钻头产品

带有内冷的镗刀,其加工能力更强,对于镗孔深度超过大约2×D的情况来说,如果采用外部冷却剂导入的话,就无法保证整个加工过程达到足够的冷却效果。在无内冷镗削作业中,刀具的使用寿命和加工品质都会明显变差。

内冷刀柄、刀杆

具有内冷功能的刀具通常局限于钻头。在大多数情况下,立铣刀的冷却液要么使用喷嘴形成外部冷却,要么经过刀柄提供冷却液。年,BIG大昭和最早研发出了内冷刀柄,利用机床主轴端面处的定位块压下刀柄侧面的中空定位栓,然后连通刀柄内部冷却液通道,将机床主轴外部的冷却液通过定位栓引入到刀柄内部来实现冷却液及时到达刃具尖端处。

内冷刀柄

在车削、切槽等需要刀片+刀杆组合的加工情况下,刀片由于其独立性无法设计冷却液通道,这种情况需要将内冷通道设计在刀杆内部,在加工过程中可将切削液引导向更接近刀片和工件的区域,不仅可以达到冷却效果,高压刀杆还能更高效地去除切屑。市面上也有双内冷通道的产品。

尖内冷刀具来看看行业大厂的最新成果

肯纳

肯纳在19年第一次推出的微型钻头产品——GOdrill微钻,这种整体硬质合金钻头GODrill分为内冷和外冷两种,不带内冷的最小直径为1mm,而带内冷的最小直径已达到1.5mm。钻头采用无刃带设计,减少了摩擦生热的产生;优化切痕用于微型钻削,从而保证钻头中心没有切屑流。

克朗

米克朗在0.1-6mm小尺寸钻头领域独树一帜,旗下疯狂钻系列产品最高加工深度可达50倍径,这种情况下往往需要内冷的结构,利用切削液将切屑及时排出,米克朗创新的螺旋形水滴状冷却通道可以最大发挥切削液的效果,相较于圆形管道,到达钻尖的切削液可以增加1~4倍。

米克朗新型冷却槽槽型详解

山特维克

新推出CoromantCapto刀柄的升级版,采用将高精度冷却液从机床贯穿刀具输送至切削刃的冷却方式,配合CoroTurnTR和CoroTurn刀具可进行所有材料的外圆仿形车削,提高刀具性能和零件精度。

山特维克CoroTurnTR+CoroTurn

山高

山高推出的JetstreamTooling飞流刀具解决方案,通过刀柄内的内部流道将高压冷却液直接对准切削区域,从而优化加工、切屑控制和工艺可靠性。JetstreamToolingDuo双飞流提供上下冷却液通道,并且可根据需要打开和关闭底部流道。这些刀柄的侧面和背面带有冷却液接口,也可用于配备传统冷却液供应系统的机床。

飞流刀具技术的最新产品,是可覆盖通用ISO车削应用的JETI刀杆(集成式JetstreamTooling刀杆),直连式冷却,可以不通过外部软管直接将冷却液近距离喷至刃口,有效优化切屑控制并提升生产安全性。

山高JETI刀杆

刀具内冷技术现已广泛应用于车、镗、钻等加工方式,内冷通道的加工一般需要借助“孔用蜡”和“铜锡合金”,两种材料可以与刀具一起压制成棒材,最后经由高温烧结熔化成孔,复杂的内冷通道目前已经可以通过3D打印来实现。




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