旋转刀具闪耀IMTS 2018

作者:陈永光 文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2018-10-15
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在测试刀具金属去除率的竞赛中,肯纳金属公司最新推出的玉米铣刀获得了第一名。这一产品在IMTS 2018期间进行了展示,受到了业界的广泛关注。展会期间,肯纳金属公司旋转刀具业务部副总裁Scott Etling先生就HARVI™ Ultra 8X玉米铣刀和KenTIP FS模块化钻系统等进行了深入讲解。

冶金学家Philip M. McKenna在1938年发明了钨-钛硬质合金,合金用于切削工具后,使得钢的切削效率得到了重大突破。利用这项发明,Philip在宾夕法尼亚洲的Latrobe创办了 McKenna Metals Company。“Kennametal®”刀具的切削速度更快、寿命更长,因此推动了从汽车生产到飞机制造再到整个机械行业金属加工的发展。历经80年的发展,肯纳金属公司的足迹遍及全球,如今在60多个国家设有生产、研发、销售和服务团队,为航空航天、工程机械、能源、通用机械和汽车制造业的用户提供材料学、刀具工艺和耐磨性等方面的创新解决方案。

在测试刀具金属去除率的竞赛中,肯纳金属公司最新推出的玉米铣刀获得了第一名。这一产品在IMTS 2018期间进行了展示,受到了业界的广泛关注。展会期间,肯纳金属公司旋转刀具业务部副总裁Scott Etling先生就HARVI™ Ultra 8X玉米铣刀和KenTIP FS模块化钻系统等进行了深入讲解。

图1 Scott Etling先生正在介绍肯纳金属公司创新的HARVI™ Ultra 8X玉米铣刀
图1 Scott Etling先生正在介绍肯纳金属公司创新的HARVI™ Ultra 8X玉米铣刀

想象一下,在使用一款粗加工刀具对Ti-6Al-4V钛合金材料进行大批量加工时,仅需1 min即可完成 1000 cm3以上金属去除量的场景。在轴向切深为95 mm,径向切深为20 mm,进给率为423 mm/min的情况下,使用直径为80 mm的HARVI™ Ultra 8X铣刀对这种航天航空行业难加工的超耐热合金材料进行加工时,连续3 min进行大切削量加工后其性能没有任何下降。

据Scott Etling先生介绍,使用这款新型刀具对各种材料进行测试加工,将刀具性能发挥至极致,测试加工材料从15-5 PH材料到铸铁材料,再到Aermet 100高强度钢材料,在每种材料加工中都获得了卓越的加工效果。

Scott Etling先生表示,肯纳金属公司开发HARVI™ Ultra 8X铣刀,首先是满足航天航空行业的需求,因为现今生产飞机的数量很大,需要进行高金属去除率的加工,但同时还需要实现满意的刀具使用寿命。同时,机床制造商和用户在寻找既可以进行高速切削,同时又能降低切削力的刀具产品,这样就可以在极端切削工况下减少机床零部件的磨损。新型HARVI™ Ultra 8X刀具不仅可以满足所有这些要求,而且还能做得更多。

图2  KenTIP FS模块化钻系统,该款产品采用全硬质合金刀头,确保其具有更佳的耐热性
图2  KenTIP FS模块化钻系统,该款产品采用全硬质合金刀头,确保其具有更佳的耐热性

HARVI™ Ultra 8X刀具在对Ti-6Al-4V材料进行切削时,其设计目标为每分钟的金属去除量为328 cm3,同时单位切削刃的寿命为 60 min。为了实现这个目标,肯纳金属公司在这款高科技刀具产品上又融合了多项创新技术:

(1)采用双面正角刀片设计,确保最低的单位切削刃成本,同时降低功率消耗最多可达50%;

(2)采用独特的AlTiN+TiN PVD涂层设计,可以确保极佳的抗热裂纹性能;与竞争对手的产品相比,肯纳金属公司的高性能KCSM40硬质合金材质刀片可以提供更长的使用寿命;

(3)与竞争对手的产品相比,HARVI™ Ultra 8X刀体采用高品质钢材料制成,在大切削力条件下具有更好的强度和刚性;

(4)与套式接口刀柄系统相比,独特的BTF46(螺栓锥体法兰)接口系统可以提供更为出色的抗弯矩性能;

(5)HARVI™ Ultra 8X的可变螺旋角设计可以避免导致振刀的共振现象,进一步延长刀具寿命,提高工件的加工质量和生产率。

“我们对HARVI™ Ultra 8X的各方面都进行了最优化设计。排屑槽和冷却液喷嘴设计可以确保最佳的排屑性能,这是高金属切除量应用中非常重要的一点。因为如果不能保证这一点,在加工过程中会出现切屑卡滞,进而导致刀具的突变失效。”Scott Etling先生解释道,“经实践证明,我们的KCSM40材质在高温合金材料加工中具有极高的性能,但我们也提供其他几款优秀的材质产品,从而可以用于其他工件材料的加工。每个刀片有8个切削刃。没有其他任何一个厂家的玉米铣刀可以实现这一点。双面刀片不仅意味着更低的单位切削刃成本,同时也可以采用比之前更高的切削速度和进给率参数。我们对这款产品进行持续的性能改进,其性能超越竞争产品,甚至超越我们自己的玉米铣刀产品。”

此外,在肯纳金属公司的展台上,一个巨大的KenTIP FS模块化钻系统模型同样吸引了很多专业观众的眼球。据Scott Etling先生介绍,肯纳金属公司开发出一款世界领先的模块化钻产品KenTIP FS模块化钻系统,该款产品采用全硬质合金刀头,确保其具有更佳的耐热性,比其他竞争性钻产品更有竞争力。

KenTIP FS是一款6~26 mm,1.5~12×D的模块化钻产品。该产品便于使用,钻孔质量好,可应用于多种材料领域,这款产品的竞争性可与整体硬质合金钻相比。Scott Etling先生表示,与多数模块化钻产品采用两个冷却孔设计不同的是,KenTIP FS产品设计有4个冷却孔,其中两个位于刀头部位,另外两个位于刀头下的容屑槽部位。这种多冷却孔设计可以提供更大的冷却液流量,避免出现切屑堵塞,同时还可将切削部位的热量迅速带走,从而可延长刀具使用寿命,提高孔加工质量。

据Scott Etling先生介绍,KenTIP FS最为出色的一点在于这是一款具有可持续性的产品。这款产品不像整体硬质合金钻和许多模块化钻产品一样需要修磨。这款产品的刀片可以应用至发挥其全部性能,然后更换新刀具,旧刀具则通过肯纳金属公司的回收服务进行回收,并收回资金。无需进行修磨刀具所需要进行的偏心调整,也无需顾虑旧钻头与新钻头相比的性能劣势。

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