《铰刀基础培训》PPT课件.ppt

铰刀基础培训,目录:,公司概况总体介绍 刀具类型概况 多刃铰刀 带导向条的单刃铰刀 铰刀特性 加工孔的质量 切削材料和涂层 切削参数 切削刃几何形状 单刃铰刀的调整 刀具夹持和补偿刀柄 铰刀的磨损和重磨 刀具最佳选择方法,铣刀范例,车刀范例,孔加工范例,合作前景,Walter, 综合全面的供应商 对所有刀具 对所有切削材料 对所有工件 Walter, 全球合作者 对于所有加工, 即使是汽车工业 Walter 在全球范围内是一个在刀具和服务上有实力的合作者,关于执行,培训 所有员工能得到关于PCD-, CBN和铰刀的详细并连续的培训 目标: 所有瓦尔特公司的子公司都有能力独自对此提供服务 全球工程师 在 Tübingen的项目小组 PCD-, CBN- 刀具和铰刀的专家 Mr. Agarico: 技术推广, 过程控制 Mr. Kenner: 主管工程师 NN: 服务和应用工程师 服务 为了最好的服务，我们在全球提供重磨服务,铰刀 新的型号定义,R4050 R4051 多刃铰刀 带切削头,R4060 R4061 单刃铰刀 带刀片,Erstellt: 25.02.2005 EC-Thomas Graf,只是内部使用,NOVEX铰刀技术文件,铰刀 R4060-100000 R4061-100000,装配好的铰刀 R4050-100000/WK10 R4051-100000/WK10,刀片 P6500-100000/WK10,刀柄 A1200-100000 切削头 P6550-100000/WK10 P6551-100000/WK10,刀片式的单刃铰刀,直径范围 Ø6 to 60,50,等级: H15 =WK10 CP20 =WXP15 CP15 = WXK05 CM = WCE10 CBN= WCB50 PCD =WCD10,单刃铰刀: R4060 0 = 适用于通孔 R4061 1 = 适用于盲孔,刀片 P6500,注释: 切削刃几何形状 EN,单刃铰刀符号说明,R4060.Z16.12H6.1.C-E1,0 = 适用于通孔 1 = 适用于盲孔,型号,Z = DIN 6535 HA T / H 数值 = 刀柄直径.,刀柄,00 = 1,5x11x1 0 = 2,5x20x1,2 1 = 3x20x1,5 2 = 4,5x20x2 4 = 7x25x2,3,刀片大小,a) Dc + 公差 例如.: 12H6 /16G6 b) Dc 例如.: 16,265 / 12,042 最多. 6 个数字,直径,C = 金属陶瓷 (标准) T = 硬质合金 P = PCD (金刚石),导向条材料,E1 = 30°x 1,3 (标准) E2 = 30°x 0,6 E3 = 15°x 3,0 E = 如果必需的,几何形状,单刃铰刀刀片的符号说明,P6500-1R-B88-E1 WCE10,00R = 1,5x11x1 0R = 2,5x20x1,2 1R = 3x20x1,5 2R = 4,5x20x2 4R = 7x25x2,3,刀片大小,E1 = 30°x 1,3 (标准) E2 = 30°x 0,6 E3 = 15°x 3,0 E = 如果必需的,刀片几何形状,WXP15 硬质合金+ PVD WXK05 硬质合金+ PVD WK10 硬质合金 WCE10 金属陶瓷 WCB50 CBN WCD10 PCD,等级,A88 = 0° 前角 B88 = 6° 前角 D88 = 12° 前角,切削刃槽型,单刃铰刀的刀片,大小 Gr. 00/0/1/2/4 切削刃几何形状 E1 = 30°x 3° x 1,3 (Standard) E2 = 30°x 3° x 0,6 E3 = 15°x 3° x 3,0 前角 0° , 6° 和 12° 材料等级 - 硬质合金和金属陶瓷: 每个刀片两个切削刃 - CBN 和 PCD: 每个刀片一个切削刃,带切削头的多刃铰刀,直径范围 Ø 9.75mm to 60mm,刀柄 A1200,切削头 P6550 0 = 适用于通孔 P6551 1 = 适用于盲孔,装配好的刀具 R4050 0 = 适用于通孔 R4051 1 = 适用于盲孔,等级: H15 =WK10 CP20 =WXP15 CP15 = WXK05 CM = WCE10 CBN= WCB50 PCD =WCD10,多刃铰刀符号说明,R4050.PM16.12H7-E2 WXP15,0 = 适用于通孔 1 = 适用于盲孔,类型,Z = DIN 6535 HA H = HSK T = 螺旋装配 PM = 切削头大小系列 06/07/08/11/15/16,刀柄,a)直径 + 公差 例如.: 12H7 /16G6 b) 直径 例如.: 16,265 / 12,042 最多六个数字,直径,WXP15 硬质合金+ PVD WXK05 硬质合金+ PVD WK10 硬质合金 WCE10 金属陶瓷 WCB50 CBN WCD10 PCD,材料等级,E1 = 30°x 1,3 E2 = 30°x 0,6 E3 = 15°x 3,0 E = 如果必需的,切削刃几何形状,切削头符号说明,P6550.PM08.12H7-E5 WXP15,0 = 适用于通孔 1 = 适用于盲孔,类型,T = 螺纹连接 PM = 切削头大小系列 06/07/08/11/15/16,刀柄连接,a) 直径 + 公差 例如: 12H7 /16G6 b) 直径 例如: 16,265 / 12,042 最多六个数字,直径,WXP15 硬质合金+ PVD WXK05 硬质合金+ PVD WK10 硬质合金 WCE10 金属陶瓷 WCB50 CBN WCD10 PCD,材料等级,E1 = 30°x 1,3 E2 = 30°x 0,6 E3 = 15°x 3,0 E = if required,切削刃几何形状,铰刀的特性,铰刀是用于小切深时以导向为基础的孔加工刀具 导向作用通过以下实现: 多刃铰刀: 较小的切削刃和很小的直径方向的倒锥 单刃铰刀: 平行于机床轴向的导向条,铰刀的应用范围,直径公差 IT8的孔 表面粗糙度有要求 (通常 Rz 12) 有圆度公差要求的孔 对于圆柱度有要求的孔 阶梯孔 (同一轴线上直径不同) 系列孔 (同一轴线上直径) 有高的同轴度的要求 高的质量要求在加工过程中很容易引起综合的问题,刀具类型介绍,1. 多刃铰刀 整体多刃铰刀，整体硬质合金或者焊接。 各切削刃的轴向和径向位置相同 - 刀具直径不可调整 - 刀具可以重磨 焊接多刃铰刀 -各切削刃的轴向和径向位置相同 - 刀具直径通过锥度螺钉可以调节 - 刀具可以重磨,刀具类型介绍,2. 带导向条的铰刀 单刃铰刀 - 可转位刀片, 直径可以调整 - 最少两个导向条 双刃铰刀 (例如. Mapal 双刃铰刀) -可转位刀片, 直径可以调整 不是真正的双刃铰刀, 因为切削刃不在同一个位置上 (预加工- 和最终加工),刀具类型介绍,3. 锥度铰刀 用于加工公差很小的锥度孔 - 例如转向节 单刃和多刃铰刀 直径由加工深度控制 需要预先加工锥度，采用锥度铣刀。,多刃铰刀,特征描述 较小的切削刃和磨出的倒锥对刀具有导向作用 通常刀齿数目是偶数（均匀）分布的，但排屑槽分布是不均 匀的，保证加工出的孔的圆度。 通常直径大于12的为焊接式，小于的为整体硬质合金 根据应用决定槽型，盲孔为直槽。通孔可以为左螺旋槽式，为了前排削。,带导向条的铰刀,特征描述 导向条平行于机床主轴方向 直径和锥度可以调节 最少两个导向条 ( 2 个导向条 = 精铰刀) 可转位刀片有两个切削刃 (Mapal的 HX-刀片 有6个切削刃, Beck 的RB08-刀片结构有8个切削刃) 对于 PCD/CBN 刀片通常只有一个切削刃,不同类型铰刀的特征比较,多刃铰刀 优点: 高的切削速度 简单而可靠的设计 易于操作 可以重磨 (只对于无涂层的而言) 安装使用的错误一般不会导致刀具彻底损坏 缺点: 加工孔的质量稍微差些 阶梯孔的加工会有限制 (通常只有 PCD) 不能加工系列孔和高同轴度要求的孔,带导向的铰刀 优点: 孔的质量非常好 直径可以调节 可以做非常复杂的阶梯孔 只有刀片是损耗体 缺点: 于多刃铰刀相比，切削速度低 操作复杂 错误的刀具调整很容易导致刀具彻底损坏,能达到的孔的质量,直径公差: - 多刃铰刀: IT7, 部分 IT6 - 带导向的铰刀: IT5 到 IT7 表面质量: - 多刃铰刀: Rz 4 8 µm 钢, 球墨铸铁 (金属陶瓷) Rz 6 10 µm 灰铸铁 (硬质合金, 涂层) Rz 1 3 µm 铝合金 (金刚石) -带导向的铰刀: Rz 3 6 µm 对于钢件和球墨铸铁 (金属陶瓷) Rz 4 10 µm 对于灰铸铁 (硬质合金, 涂层) Rz 1 3 µm 铝合金 (金刚石) 粗糙度: -多刃铰刀: 3 - 6 µm -带导向的铰刀: 2 - 4 µm 圆柱度: -多刃铰刀: app 10 µm 在 100 mm 长度上 -带导向的铰刀: app. 5 µm 在 100 mm 长度上 断续切削的影响 -多刃铰刀: 由于没有导向条影响比较大 -带导向的铰刀: 由于有导向条影响比较小,铰刀的材料,多刃铰刀 高速钢 (涂层) 硬质合金 (涂层) 金属陶瓷(涂层) 金刚石PCD CBN 带导向条的铰刀 刀片 导向条 硬质合金(涂层) 硬质合金 金属陶瓷(涂层) 金属陶瓷 金刚石PCD 金刚石 PCD CBN (CBN),工件材料,备注: 图表只是描述通常适用的材料。不是特指最好的材料选择,铰刀的涂层,只有 PVD 涂层, 没有 CVD 涂层, 因为: - 只有很薄的涂层 3 µm 是适合的 (切削刃更锋利) - 高级别的厚度公差 (对于多刃铰刀涂层的厚度双倍的影响刀具直径) - 钢质的刀体需要低的涂层温度 - 因为要求锋利的切削刃因此不能重磨 涂层的选择 - 涂层金属陶瓷比涂层硬质合金效率更高 铰刀涂层的重点应用: - 灰铸铁 (GG) - 不锈钢,对于铰刀的涂层不象对钻头的涂层那样重要,性能对照,切削参数,备注: 金刚石刀具的切削速度常常受到其他切削条件的限制,导向条的材料,钢和灰铸铁 非铁材料 (铝) 硬质合金 硬质合金 - 当 vc比较低时的标准选择 - 中等速度的 vc 时的标准选择。 对速度有限制因素vc - 切削液的浓度 10 % - 由于速度比较低。 所以有中等的表面质量 - 经常和金刚石刀片一起试用 金属陶瓷 金刚石 - 高的线速度 vc - 最高的线速度 vc - 对于速度限制不多 vc - 切削液的浓度要 6 % - 因为高的线速度所以表面质量好 vc - 基本没有磨损,不同材料的导向条,切削速度和冷却液,MQL = 冷却液最少的量,切削刃的几何形状,多刃铰刀,切削刃几何形状,带导向条的铰刀,切削刃几何形状,典型的特殊的槽型和角度,切削刃上有个小的45°角度 (大约 0,1 mm 长) - 高的定位精度,倒角使切削刃更稳定。 75°角度，没有 15°的倒角 (参考带导向条的铰刀的切削刃几何形状的表格) - 是金刚石刀片的主要的形状 为加工孔底而做的圆弧形状 成型刀的特殊切削刃,切削刃几何形状,前角,没有复杂的前角形状，因为前角是磨削的而不是烧结的 通常小的前角增强断屑功能,铰刀的典型前角,带导向条的铰刀的调整,切削刃的倒锥,刀具直径上减少的尺寸: 多刃铰刀 (HSS): 15 µm / 100 mm 多刃铰刀 (金属陶瓷): 30 µm / 100 mm 多刃铰刀 (PCD): 15 µm / 100 mm 带导向条的单刃铰刀: 200 µm / 100 mm 对比: 整体硬质合金钻头: 70 µm / 100 mm,带导向条的铰刀的调整,调整的直径通常大于孔的公差的三分之一 由于只有很小的半径的调整范围，公差的底段的尺寸通常达不到 例如: 20H7 (20,000-20,021) 调整距离 SD = 20,015 mm 半径调整距离: 10。5 µm 如果要调整到刀具下限，刀片只能比导向条还低 这样会使刀具损坏 如果客户对cmk-有要求，要特别提出。我们在制作刀具时要考虑刀具的直径 (目标: 公差的中间),带导向条的铰刀的调整方法,端部定位测量原则 当用端部定位测量调整时，要调整是切削刃和它对面的 导向条的距离（调整直径）。 应用: 光学系统 (Mapal, Kelch, Zoller) 带电子测距的机械调整系统 (Mapal),带导向条的铰刀的调整,参考导向调整原则 调整是以导向条作为参考基准，然后把刀片位置相对于导向调整 到要求的尺寸。 应用: 光学系统 (Mapal, Kelch, Zoller) 带电子测距的机械系统 (Mapal) 手动测量系统 (Mapal, Beck),两种调整方法的对照,端部定位测量方法 需要有相对的导向条 大的调整距离需要有精确的测量调整系统 导向条的直径不影响调整直径，但是影响调整的半径 刀具在测量和调整时不旋转， 所以没有刀具跳动的影响,两种调整方法的对照,参考导向调整方法 不需要对面的导向条 短的调整距离允许高精度但是简单的测量系统 导向条的公差不影响半径调整距离，但是影响调整的直径 刀具在测量时是旋转的， 因此刀具跳动影响调整直径,带导向条的铰刀的测量调整装置,机械系统,光学系统,Mapal (手动和电子) Beck (手动),Mapal Kelch Zoller,调整装置的对比,机械系统 不能测量角度和轴向距离 (例如倒角角度和轴向高度) 通常刀具两端固定 手动调整装置 易于操作 可以单独放置在机床旁边 电子调整装置 非常精确的测量 只能用于铰刀,光学系统 可以测量所有几何尺寸 光学性能可以保证高的调整精度 刀具只是一端装夹，因此跳动会影响调整直径 可以编辑专用测量程序 可以测量理论上相交的点,铰刀的装夹,要点 最重要的: 高精度的跳动, 刀具跳动要小于 10 µm 其次: 稳定性要高 适合的装夹 高精度弹簧套 液压刀柄 热涨套刀柄 补偿刀柄 (适合于长刀或者非常高的几何形状要求),补偿刀柄,目的: 减少刀具跳动 1. 层: 靠近刀柄的跳动 2. 层: 靠近刀尖处的跳动 功能: 用相关的螺栓调整刀具的位置 当移动刀具时刀柄和刀体的装配不会松动 结果: 刀具跳动 5 µm 在主轴上进行补偿调整时也考虑进去了主轴的跳动 没有考虑进去重复精度,补偿刀柄,主要功能,锁紧螺钉,直径调整 (1层),角度调整 (2层),补偿刀柄,作用,补偿刀柄,角度调整的作用,调整角度螺钉,清除干净,调整刀柄,应用,很长的刀具 (与直径相比. 大于十倍直径) 对于孔的圆度，圆柱度和表面质量要求很高的情况 锁紧系统有很好的重复定位精度在自动线 例如: 使用 ABS的自动线, 补偿刀柄: - 和机床接口是ABS - 和刀具接口是HSK 刀具更换时是在 HSK 接口处, 不是 ABS 接口 目标: 高的重复定位精度,铰刀的磨损,铰刀的磨损情况不能依靠目视判断 刀具寿命的达到只是由偏离公差的情况来判断 主要的公差判断标准是: - 直径 (非直径可调刀具) - 表面质量 - 孔出口处的情况 - 孔表面的划痕(尤其是退刀痕) - 孔的圆度 多刃铰刀每个切削刃的寿命要低于单刃铰刀,铰刀的重磨,单刃铰刀的刀片可以重磨 (PCD- 和 CBN-刀片例外, 但是还需要在刀体上有轴向可以调整的螺栓) 多刃铰刀可以重磨 - 根据公差可以重磨3到5次 - 切削刃不允许有崩刃 - 常常由于铰刀使用时间太长而导致不能重磨 可膨胀的铰刀也可以重磨,正确的刀具选择,单刃铰刀可以用于所有应用 多刃铰刀不可以用于所有应用 (例如: 不能用于同轴度要求很高的系列孔，不能用于几何尺寸 要求非常高的场合) 多刃铰刀的切削参数要高于单刃铰刀 多刃铰刀的每个刀齿的成本通常要高于单个的单刃铰刀的刀片 单刃铰刀的调整比多刃铰刀要困难的多 对于任何加工都没有概念上最好的刀，因为我们要考虑客户的需要,